1. 호스트 연구원(PI) 및 연구실 개요
■ 기관 및 학과
Rey Juan Carlos 대학교, Instituto de Investigación de Tecnologías para la Sostenibilidad
■ 연구실 이름
COMET-NANO
■ 수석연구원(PI)
산티아고 고메즈-루이즈
전임교수
이메일 주소: santiago.gomez@urjc.es
2. 연구분야 및 전문성
■ 핵심연구키워드
나노소재, 항암, 항균, 신경변성질환, 지속가능성
■ 연구 비전 및 목표 – 연구실의 장기 연구 목표에 대한 간략한 설명
COMET-NANO는 생체의학 응용 분야를 위한 나노 구조 재료 개발을 전문으로 합니다. 이 물질은 높은 표면적, 생체 적합성 및 쉬운 기능화로 구별되어 암 치료에 이상적입니다. 여기에는 금속약물과 형광단을 포함시켜 각 유형의 암에 맞는 맞춤형 나노물질을 생성할 수 있습니다.
우리 그룹은 산화물 및 기타 출발 물질을 기반으로 한 나노물질을 합성하고 기능화를 위한 다양한 조합을 탐색하는 데 20년 이상의 경험을 갖고 있습니다. 종양 부위를 동시에 선택적으로 진단하고 치료하는 나노소재 개발이 가능합니다. 우리는 이러한 물질의 형태학적, 구조적 특성뿐만 아니라 시험관 내 연구에서의 잠재력도 평가합니다. 또한 COMET-NANO는 산업 수준 연구의 요구 사항을 충족하기 위해 확장 방법을 연구하고 있습니다. 우리는 합성부터 적용까지 모든 단계를 포괄하는 항균 치료를 위한 혁신적이고 개인화된 시스템을 제공합니다.
앞서 언급한 연구와 마찬가지로 COMET-NANO 그룹은 슈퍼버그의 위협이 증가함에 따라 필수적인 혁신적인 항균 치료법 개발에 중점을 두고 있습니다. 우리 그룹은 AgNP의 우수한 항균 특성을 활용하여 산화규소, 은나노입자(AgNP) 및 구리 복합체(Cu)를 기반으로 한 재료를 연구합니다.
우리의 연구는 코어-쉘 구성에서 실리콘 나노입자와 AgNP의 하이브리드를 생성하고 후자를 실리카 기공에서 기능화하여 항균 선택성과 활성을 향상시키는 것으로 더욱 발전합니다. 또한 우리는 임상 항생제의 효과를 높이기 위해 Cu 복합체로 기능화된 실리카 나노입자와 천연 점토를 사용합니다.
연구 그룹은 또한 실리카 나노물질 및/또는 양자점을 통해 혈액뇌장벽 문제를 극복하고 신경퇴행성 질환에 대한 혁신적인 치료법을 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 이러한 시스템은 뇌의 약물 분포를 개선하며 근위축성 측삭 경화증(ALS)이 있는 마우스 모델에서 효과적으로 테스트되었습니다.
당사의 접근 방식은 나노입자의 합성 과정과 표면 변형을 최적화하여 기존 치료법보다 더 효율적이고 선택적인 투여를 달성합니다. 이는 ALS와 같은 질병의 진행을 늦출 뿐만 아니라 환자의 삶의 질을 향상시킵니다. 기능화된 메조다공성 실리카 사용의 선구자인 COMET-NANO는 ALS에 대한 고급 솔루션을 제공하고 잠재적으로 알츠하이머병이나 파킨슨병과 같은 다른 신경퇴행성 질환에 대한 새로운 치료법을 개발할 수 있습니다.
COMET-NANO는 나노 기술의 발전을 활용하여 화학 및 환경 산업에 필수적인 나노 규모의 촉매를 향상시킵니다. 실리카, 티타니아, 탄소나노튜브, 산화그래핀, 자철광, 금속나노입자, 비스무트 기반 물질을 기반으로 친환경 화학을 통해 촉매 및 광촉매 특성이 향상된 하이브리드 나노시스템을 개발합니다.
다양한 유형의 방사선을 사용하여 의약품, 염료 등 물 속의 유기 오염물질을 분해하는 광촉매 반응이 성공했습니다. 또한, 이들 물질은 다양한 결합, 산화 및 중합 반응을 수행할 수 있는 다기능성 물질입니다. 금속 복합체 및 나노 구조 재료에 대한 광범위한 경험을 바탕으로 당사는 제약, 식품, 석유 산업은 물론 환경 공정 분야의 응용 분야를 위한 고급 플랫폼을 설계하여 효율성과 지속 가능성을 모두 향상시킵니다.
기후 변화 완화를 목표로 COMET-NANO 그룹은 후속 가치화를 위해 대량의 CO2를 포집하는 동시에 N2를 고정하고 변환할 수 있는 잠재력을 갖는 물질을 준비하는 데 중점을 두었습니다. 그룹은 표면 대 부피 비율이 높은 출발 물질을 사용하고 CO2 및 N2의 가치화를 위해 특정 유기금속 복합체로 기능화하여 여러 시스템을 사용할 필요 없이 두 가스를 포집하고 고정하고 변환할 수 있는 다양한 다기능 플랫폼을 준비합니다.
이러한 다용도 플랫폼은 CO2 농도 감소, 기타 탄소 기반 연료 생산, CO2의 광촉매 환원을 통해 일산화탄소 또는 포름산으로의 현재 에너지 효율성 향상, 특히 N2를 에너지 생산을 위한 잠재적인 녹색 연료인 암모니아로 변환함으로써 온실 효과를 줄이는 데 도움이 됩니다.
■ 주요 성과 및 주요 출판물
ACS Biomaterials Science & Engineering 10.1021/acsbiomaterials.2c00865; Chemistry – A European Journal 10.1002/chem.202301845; Nanoscale 10.1039/D4NR05363J; Journal of Drug Delivery Science and Technology 10.1016/j.jddst.2024.105502; Journal of Materials Chemistry B 10.1039/D4TB01106F; Journal of Drug Delivery Science and Technology 10.1016/j.jddst.2025.106772
3. 인프라 및 이용 가능한 기술/장비
생물학적 응용 합성 및 특성화를 갖춘 나노물질, 테스트를 위한 시험관 시설
4. 연구진 방문에 대한 기대와 목표
■ 방문연구원 희망 시작일 및 기간
2026년 1월, 6~12개월 동안
■ 객원연구원의 우대 배경 및 전문성
컴퓨터 연구 및/또는 분자생물학 분야의 지식과 기술
■ 방문연구원의 잠재적 협력 주제 또는 역할
도킹 결정, 모델링, 체외 생물학적 테스트 연구 등에 관해 진행 중인 프로젝트에 대한 기여 및/또는 새로운 공동 연구 주도. 한국인 게스트가 참여하는 모든 것이 공동 집필됩니다.
5. 상세정보
Santiago Gómez-Ruiz (1978, 스페인 톨레도)는 B.Sc. Universidad de Castilla La Mancha(스페인)에서 화학 박사(1996-2001). 그런 다음 그는 Rey Juan Carlos University에 조교수 (Ayudante de Escuela Universitaria 교수)로 합류하여 ESCET (School of Experimental Sciences and Technology)의 최연소 교수진이되었습니다. 2003년에 그는 라이프치히 대학(독일)의 Hey-Hawkins 교수 연구실에서 "마리 퀴리 교육 현장 펠로우"로 3개월을 보내며 특히 인 함유 5족 메탈로센의 합성에서 균일 및 이종 촉매 작용을 연구했습니다. 이 협력을 통해 Nb(V) 화학의 중요한 이정표가 되었으며 나중에 권위 있는 저널 Organometallics(Organometallics 2005, 24, 2061-2064)에 게재된 포스파니도알킬사이클로펜타디에닐 리간드를 갖는 최초의 니오보센 복합체에 대한 설명이 가능해졌습니다.
2004년 12월 박사학위를 취득하였습니다. 이 논문은 최고 자격("Summa Cum Laude")과 유럽 디플로마를 취득한 새로운 메탈로센 복합체 "신규 그룹 4 및 5 메탈로센 복합체의 설계 및 응용"의 합성 및 촉매 특성에 중점을 두었습니다. 그는 2005년에 URJC(Ayudante Doctor 교수)에서 새로운 직위를 받았습니다. 그는 또한 석유 회사인 Repsol과 함께 지식 이전 프로젝트에 참여했습니다.
그는 유명한 알렉산더 폰 훔볼트 재단(Alexander Von Humboldt Foundation)으로부터 가장 권위 있는 박사후 연구 펠로우십 중 하나를 취득했습니다. 이 재단에서는 모든 분야와 국적에 대해 연간 약 500개의 펠로십만 수여합니다. Alexander Von Humboldt Fellow(2006-2007)로서 그는 인이 풍부한 전이 금속 복합체에 초점을 맞춘 그룹의 연구 주제 중 하나를 주도하는 P-화학 분야에서 일했습니다. Hey-Hawkins 교수 그룹에서 일하며 라이프치히 대학에서 박사후 과정을 마친 후 그는 Chemistry - European Journal, Inorganic Chemistry 또는 Coordination Chemistry Reviews와 같은 영향력이 큰 저널에 13개의 논문을 발표했습니다. P가 풍부한 금속 착물에 대한 프로젝트와 병행하여 그는 그룹의 일부 박사 과정 학생들의 감독을 도왔고 다른 그룹과 협력하여 배위 화학 및 나노재료에 대한 지식을 향상하고 지식을 넓히고 독립적인 연구 위치를 찾기 시작했습니다.
2007년 12월에 그는 부교수(Contratado Doctor 교수)로 임명되었고 대학(URJC)으로 돌아와서 암에 대한 생물학적 응용이 가능한 새로운 금속 약물 및 나노 구조 재료의 설계 및 준비를 기반으로 하는 새로운 연구 주제를 시작하기로 결정했습니다. 그는 2008년부터 금속약물 및 나노 구조 재료에 대한 연구 주제를 주도해 왔으며, 그가 모든 기고의 교신저자로 활동하는 영향력 있는 저널에 다수의 간행물을 게재함으로써 그의 리더십이 널리 공고해졌습니다.
2009년 8월에 그는 레이 후안 카를로스 대학의 무기 화학 교수(Titular de Universidad 교수)로 임명되어 국가 차원의 무기 화학 분야 최연소 교수가 되었습니다. 2010년부터 그는 혈관신생 응용을 통한 나노구조 재료의 합성과 촉매 및 광촉매 응용을 통한 새로운 첨단 재료의 준비에 초점을 맞춘 다른 연구 주제를 주도하고 있으며 Biomaterials Science 또는 Science of the Total Environment와 같은 영향력이 큰 저널에 중요한 공헌을 하고 있습니다.
암과의 싸움에서 금속 약물로 기능화된 나노 구조 재료의 사용에 관한 선구적인 연구 활동으로 인해 그는 여러 저널의 초청을 받아 기고문을 발표했으며(예: Chem. Eur. J. 2014, 20, 10811 참조) 권위 있는 국제 회의에서 전체 연설자 또는 초청 연사로 활동했습니다.
또한 2012년부터 미국 기업인 Chevron Phillips Chemical에서 지식 이전을 위한 다양한 연구 프로젝트의 수석 연구원으로 활동하고 있습니다. 이 프로젝트는 지르코노센 유도체 및 나노 구조 재료의 항암 응용에 중점을 두고 있으므로 그는 촉매 및 생물학적 응용이 가능한 금속 복합체 및 재료 분야의 기업 및 시장 요구 사항에 가깝습니다. 그는 Yflow, Pharmacoidea, Empireo 및 Biosolutions와 같은 다른 중소기업과 긴밀한 관계를 유지하고 이러한 회사 중 일부를 포함하는 NMBP-H2020 프로젝트의 적용에 참여하고 있습니다.
2001년부터 17개 연구 프로젝트에 참여했으며, DAAD가 자금을 지원하는 라이프치히 대학교와 경쟁적인 교류 연구 프로젝트의 수석 연구원으로 활동하고 있습니다. 또한 그는 경제경쟁력부(프로그램 "Retos de Investigación")가 자금을 지원하는 "혁신적인 기능화된 나노물질 설계: 촉매 및 의약화학에서의 다기능 응용 탐색"(CTQ-2015-66164-R) 프로젝트의 주요 조사관입니다.
그는 또한 박사과정 학생 2명과 석사과정 학생 4명을 지도했습니다. 그는 중국, 인도, 독일, 오스트리아, 루마니아, 세르비아, 알제리, 스페인, 영국, 스위스 및 미국의 여러 그룹과 협력하고 있습니다.
그는 또한 다양한 과학 학위의 첫 번째, 두 번째, 세 번째 주기 과목에서 1600시간 이상의 이론 및 실습 시간을 가르친 경험이 있습니다. 그는 7개의 교육 혁신 프로젝트에 적극적으로 참여했으며, 공동 저자로 교육 서적 6권과 국제 도서의 한 장을 출판했습니다. 또한 그는 교육 컨퍼런스에서 19개의 커뮤니케이션을 발표했습니다.
■ EDUCATION
2004 박사 학위 "신규 4족 및 5족 메탈로센 복합체의 설계 및 응용" - 유럽 박사 학위
스페인 모스톨레스(마드리드) 레이 후안 카를로스 대학교(URJC) 실험 과학 기술 학교(ESCET).
감독자: Prashar 박사와 Fajardo 박사
2002년 고급 연구 졸업장(석사 학위 동등):
ESCET, URJC, 모스톨레스(스페인)
감독자: Prashar 박사와 Fajardo 박사
현재 위치
2009 - 2016 무기화학과 교수(Titular de Universidad 교수)
생물학 및 지질학, 물리학 및 무기 화학과, ESCET, URJC, Móstoles(스페인).
■ 이전 직위
2001 - 2006 무기화학 조교수, ESCET, URJC, Móstoles (스페인).
2008 - 2009 무기화학 부교수, ESCET, URJC, Móstoles (스페인).
■ FELLOWSHIPS
2006 - 2008 Alexander von Humboldt 펠로우, 화학 및 광물학부, 무기 화학 연구소, 라이프치히 대학교(독일).
2011 유럽 젊은 화학자 네트워크(EYCN) 및 미국 화학 학회 젊은 화학자 위원회(YCC-ACS)가 수여하는 국경을 넘는 젊은 화학자 펠로우십
■ 대학원생 및 박사후과정 지도
2004 - 2017 박사과정 학생 2명 지도
ESCET, URJC, 모스톨레스(스페인)
2009 - 2017 석사과정 5명 지도
ESCET, URJC, Móstoles(스페인)(2) 및 스페인 마드리드 자치대학교(3)
2009 - 2017 최종 학년 프로젝트 학생 20명 이상 감독
ESCET, URJC, 모스톨레스(스페인)
■ 교육 활동
Since 2001 Laboratory courses in Inorganic, Analytical and General Chemistry (more than 1200 hours) for students of Environmental Science, Chemical Engineering, Industrial Engineering, Food Science and Technology, Materials Engineering, Biology, Experimental Sciences at ESCET, URJC, Móstoles (Spain).
Since 2001 Lectures courses in General Chemistry (more than 400 hours) for students of Environmental Science, Chemical Engineering, Industrial Engineering, Food Science and Technology, Materials Engineering, Biology, Experimental Sciences at ESCET, URJC, Móstoles (Spain).
2010년 독일 할레에 위치한 할레-비텐베르크 대학교에서 에라스무스 교환 강의(무기 화학 석사 과정).
2012 슬로베니아 벨렌제 벨렌제 환경 학교에서 에라스무스 교환 교육(환경 화학 석사 과정).
2012 슬로베니아 Celje 국제경영대학원에서 에라스무스 교류(유럽협력 석사과정) 강의
■ 과학회의 조직
2009 - 2015 X선 회절에 의한 구조적 분해 소개(6판) / 조직위원회 비서 / 스페인 학생 25명 워크숍.
2010 제3회 EuCheMS 커리어데이 / 조직위원(EYCN) / 뉘른베르크 심포지엄(독일)
2013 X 스페인 젊은 연구자 심포지엄 / 조직 및 과학위원회 위원 / 마드리드 심포지엄(스페인).
2015 초기 URJC 과학자 및 엔지니어 채용일 / 조직 및 과학위원회 이사 / ESCET 워크숍, URJC, Móstoles(스페인).
■ 기관의 책임
2011 - 2014 ESCET, URJC, Móstoles(스페인) 졸업장 검증 및 적응 위원회 회원(산업 조직 엔지니어링 담당).
2010 - 2015 ESCET, URJC, Móstoles(스페인)의 무기 및 분석 부서 안전 위원회 회원.
2014년부터 ESCET 위원회 회원, ESCET, URJC, Móstoles(스페인)
Since 2010 Director of Student Exchange Programme, Food Science and Technology Degree and Experimental Sciences Degree at ESCET, URJC, Móstoles (Spain)
Since 2011 First Year Academic coordinator of Environmental Science Degree at ESCET, URJC, Móstoles (Spain)
Since 2011 Member of the Quality Control Commission for Environmental Science Degree ESCET, URJC, Móstoles (Spain)
2014년부터 ESCET, URJC, Móstoles(스페인)의 국제 과학 박사 학교 위원회 회원
■ 연구 및 영향
Gómez-Ruiz 교수는 6개의 AEI-MCIN 프로젝트(개념 증명 프로젝트 포함), DAAD 스페인/독일 프로젝트, 코로나19 치료제에 대한 URJC 프로젝트(특허 제출)를 이끌었습니다. 그의 항암 나노시스템 연구는 삼중 음성 유방암, 세균성 질병 및 근위축성 측삭 경화증(전임상 시험)에 대한 새로운 비고전적 약물 전달 시스템과 치료치료 대안을 이끌어 냈습니다. 광촉매에서 그의 팀은 물 오염 제거, H2 생성 및 폐기물 에너지화 기술을 위한 초반응성 물질을 설계했으며 N2 및 CO2 활성화를 연구하고 있습니다. 그의 연구는 산업적으로 영향을 미치며 Chevron Phillips와 함께 5개의 지식 이전 프로젝트를 주도하고 Tolsa와 협력했습니다. 그는 나노재료에 관한 다양한 특허를 보유하고 있습니다(예: WO/2021/005255).
■ 사회를 위한 과학 및 멘토링
사회적 영향에 전념하는 그는 SARS-CoV-2에 대한 광촉매 스프레이를 위한 사회 보조금 프로젝트(Fundación Eurocaja Rural)를 받았으며 과학 커뮤니케이션 및 세미나에 적극적으로 참여하고 있습니다. 멘토링을 강력히 옹호하는 그는 7개의 박사 논문(3개 진행 중), 4명의 에라스무스 학생, 45개의 최종 학년 프로젝트 및 6개의 석사 논문을 감독했습니다. 그의 이전 박사 과정 학생들은 3개의 주요 독립 연구 그룹(Univ. del Valle, Univ. de La Salle, Univ. Makurdi)과 함께 학계 및 산업계에서 핵심 직책을 맡고 있습니다.