본 연구실에서는 세포생물학, 분자생물학, 생화학, 동물세포학, 생물재료역학, 생체역학 그리고 조직공학의 원리를 인체, 동물 등의 생물시스템에 적용하여 해석하고 응용한다. 중간엽줄기세포와 치아줄기세포 등의 성체줄기세포 (Adult Stem Cells) 증식과 분화, 인공뼈, 인공고막, 인공치아 등의 인공장기용 지지체(Scaffolds) 제조 및 3차원 세포, 조직 배양시스템의 개발에 역점을 두는 생체공학의 생체역학(Biomechanics) 및 조직공학(Tissue Engineering) 분야를 교육하고 연구한다. 즉, 세포자극을 통한 줄기세포 증식과 분화 촉진, 인공장기 제조, 그리고 생체기관의 생체외(In Vitro) 배양기술 및 배양시스템에 대해 연구한다.

의용생체공학 분야에 역점을 두면서, 인체 및 동물의 생물시스템에 대해 구조의 역학적 해석 및 설계, 근육과 골격의 운동학적 해석, 생체순환계(혈관) 및 배지의 유체역학적 해석, 생체기관의 제조 및 생체역학적 특성 분석, 생체요소의 역학적인 모형화, 지지체 제조, 줄기세포 증식과 분화 및 바이오리액터 설계 등의 내용을 다루는 생체역학 및 조직공학을 강의한다. 대학원에서는 학부의 과목들을 심도 있게 교육시키기 위해서 조직배양공학특강, 생체역학특론, 생물재료역학특론 등의 과목들을 강의한다.

본 연구실에서는 전기장, 전류, 초음파, 음이온 등의 전기적 자극과 압력 등의 기계적 자극 외에 자기장, 빛 등의 자극 요인들과 그래핀, 탄소나노튜브, 나노파이버 등의 나노구조체들이 줄기세포 분화 및 바이오 장기 성장에 미치는 영향을 구명한다. 이들 결과를 이용해 최근 연구에서 사용했던 3차원의 지지체 및 하이드로겔(hydrogel)을 이용해 중력의 영향을 덜 받고 태아처럼 3차원 배양이 가능하고 조절 가능한 인공장기 배양시스템을 최초로 개발하고자 한다. 일반적으로 체외 배양이 체내 배양보다 증식속도가 느리기 때문에 이를 극복하기 위해서는 세포자극의 생체역학 및 조직공학의 개념이 필요하여 이 시스템에 관련된 하드웨어와 소프트웨어에 대한 연구를 한다.

또한, 생물자원을 생체공학적 재료로 활용하면서 이를 인조장기를 개발하는데 있어서 생물자원 활용의 농학과 생명 의학 및 공학으로서의 생체공학을 연구하고자 한다. 많은 생물자원으로부터 기능성 물질을 추출하고 이용할 수 있는 추출 및 가공시스템을 비롯하여, 생체기관(organs)의 생체재료로서 이용할 수 있는 생체기관의 제조기술, 생체기관과 생체의 구조 및 운동역학적 해석 그리고 생체기관 배양시스템 등의 생체시스템을 개발하는 연구를, 최종적으로 사용하는 의학 분야와 접목하여 농업생명공학 분야를 활성화시키고자 한다.결론적으로, 생체역학 및 조직공학 분야를 주된 연구로 하여, 성체줄기세포 증식과 분화, 인공뼈, 골시멘트, 인공고막, 인공치아 등의 인공장기 개발, 줄기세포 배양용 지지체 제조, 및 3차원 인공장기 배양시스템 개발 연구에 역점을 둔다.