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We dreamthrough designingnucleic acids

NDS@KAIST

We engineer and synthesize nucleic acids to build versatile and programmable platforms.

Our lab develops nucleic acid-based platforms to explore biological systems at the molecular level. Nucleic acids, including DNA and RNA, are highly programmable, offering exceptional scalability and ease of characterization. By leveraging these properties, we engineer information-bearing nucleic acids through design, synthesis, and selection to create versatile platforms that address real-world challenges.

Achievements

  1. Nature Communications, 2026
  2. Science Advances, 2026
  3. Nature Communications, 2025
  4. Advanced Materials, 2025
  5. Nature Communications, 2023
  6. Nature Communications, 2023
  7. Nature Communications, 2022
  8. Nature Biotechnology, 2022

Research

01 / 04

Nucleic acids synthesis

Develops new synthesis mechanisms and functional chemical groups to produce DNA, RNA, and genes cost-effectively and with high quality, including error-free synthesis and gene variant production.

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02 / 04

Molecular sampling of nucleic acids

Combines DNA synthesis logic and functional chemical groups to extract nucleic acids and target regions accurately and align them efficiently, with applications in drug screening and disease diagnostics.

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03 / 04

Functional DNA networks

Integrates DNA reactions and functional chemical groups into hydrogels to create structures that respond to stimuli, for use in soft robotics, drug delivery, biomarker detection, and diagnosis.

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04 / 04

Emerging technology using nucleic acids

Researches DNA logic circuits, neural networks, and data storage for massively parallel computing and high-density, long-term storage, with potential applications in next-generation information systems and AI computing.

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Publications

News in brief

  • Award

    최장호군이 DNA32 국제학회에서 Seeman Student Travel Awards를 수상하였습니다! 🏆

  • Talk

    최장호군, 김태훈군이 DNA32 국제학회에서 구두발표를 성공적으로 진행하였습니다!

  • Press

    김진호군, 최장호군이 Nature Communications 논문으로 SBS, KBS, MBC 인터뷰를 진행했습니다!

    머리핀처럼 풀리면서…'온도'만 바꿔 DNA 만든다[리포트]'DNA 합성 혁명'⋯화학 공정 없이 온도만 바꿔 합성
  • People

    민찬-유진-유리-현서 4인이 2026학년도 하계 학부생 연구 프로그램(STAR)으로 합류하였습니다!

  • Publication

    진호-장호 논문이 Nature Communications에 출판되었습니다!

    KAIST, 값비싼 화학 시약 없이 ‘온도’만으로 DNA 합성 성공복잡하고 비싼 화학 공정 대신 '온도'만으로 원하는 DNA 합성
  • Funding

    2026 KI prototype 사업에 선정되었습니다! (PI)

  • Funding

    2026 KAIST InnoCORE 사업에 선정되었습니다! (PI-연구단장)

  • Publication

    준호-태훈 논문이 Science Advances에 출판되었습니다!

    계산하고 기억도 한다…DNA로 만든"2㎚ 반도체보다 작은 크기" DNA 기반
  • People

    김준형 박사가 연구실에 포닥으로 합류하였습니다!

  • Community

    우리 연구실과 연구 함께하고있는 최한솔 박사 (서울대-하버드) 가 이화여대에 임용되었습니다! 더 자주보길!

  • Lab News

    연구실이 KAIST 로 이사 하였습니다!

  • Award

    최장호, 김진호 군이 바이오칩학회에서 우수 오랄프레젠테이션, 우수포스터 선정되었습니다!

  • People

    강연서양, 김서진양이 인턴으로 합류하였습니다!

  • People

    최은서 양이 GIST 인턴으로 합류하였습니다!

  • Funding

    2025 바이오파운드리 핵심기기 및 장비고도화 기술개발사업에 선정되었습니다! (Co-PI)

  • Talk

    김우진군이 Foundations of Nanoscience (FNANO) 국제학회에서 구두발표를 성공적으로 진행하였습니다!

  • Award

    박성준군이 2025 춘계 마이크로나노시스템학회에서 우수 구두발표상을 수상하였습니다!

  • People

    민정-현정-시온-진우-진우 5인이 동계 인턴프로그램을 성공적으로 진행했고, 앞으로도 방문연구를 진행하기로 하였습니다!

  • Community

    우리 연구실 셋업을 많이 도와주었던 박철헌 박사 (경희-서울대) 가 전북대에 임용되었습니다! 더 자주보길!

  • Publication

    김우진군, 고윤혜양과 함께한 논문이 Nature Communications에 출판 되었습니다!!

    DNA 바코드로 데이터 찾는다…차세대 저장 기술 상용화 기대韓연구진이 개발한 꿈의 DNA 저장 기술, 데이터센터 통째로 담는다
  • Publication

    노준호군, 박성준군, 김회성군, 최은진 박사님과 함께한 논문이 Advanced Materials에 Cover로 출판되었습니다!!

    “터미네이터2 나온 그 놈”...물처럼 움직이는 로봇 나올까‘빛’ 쪼이면 자유자재 변신…트랜스포머 마이크로로봇 등장
  • Publication

    김우진군, 고윤혜양과 함께한 논문이 Nature Communications에 Accept 되었습니다!

  • Press

    박성준군이 Advanced Materials 논문으로 한빛사 인터뷰를 진행했습니다!!

    박성준 (광주과학기술원) 한빛사 인터뷰
  • Publication

    노준호군, 박성준군, 최은진박사님과 함께한 논문이 Advanced Materials에 Accept 되었습니다!

  • Award

    고윤혜양이 바이오칩 추계학회 에서 우수 포스터상을 수상하였습니다!

  • Talk

    박성준군이 바이오칩 추계학회 에서 오랄프레젠테이션을 하였습니다!

  • Press

    조선일보 기사에 짧게 인터뷰 했습니다!

    [사이언스 카페] 반도체 대신 DNA로… 저장 ·연산 구현에 첫 성공
  • Publication

    박철헌 박사, 박욱 교수님과 함께한 논문이 Advanced Materials Technologies 에 출판되었습니다!

  • Funding

    2024 바이오 의료기술 개발사업 에 선정되었습니다! (PI)

  • Funding

    2024 글로벌 기초연구실에 선정 되었습니다! (Co-PI)

  • People

    강태서군이 G-SURF 인턴쉽으로 합류하였습니다!

  • Funding

    심준호군이 석사과정생 연구장려금 지원 과제 선정 되었습니다!

  • Talk

    김우진군이 WBC (세계생체재료학회) 에서 오랄프레젠테이션을 하였습니다! 연구실 최초 학생 발표!

  • Press

    어린이 과학동아 20주년 DNA Memory 인터뷰 하였습니다!

    세상에서 가장 작은 도서관, DNA
  • Publication

    염희란 교수와 함께한 논문이 ACS Synthetic Biology 에 출판 되었습니다!

  • People

    유어진양, 문선아양 연구실에 합류하였습니다!

  • Publication

    송서우 박사와 함께한 연구가 Nature Communications 지에 출판되었습니다!

  • People

    정상은군, 김지희양이 연구실에 합류하였습니다!

  • Funding

    GIST 혁신 실용화 지원사업에 선정되었습니다 (PI)!

  • People

    노준호 학생이 석사 과정으로 합류하였습니다!

  • People

    소현, 지아, 성준, 재성 학생이 동계인턴쉽으로 합류하였습니다!!

  • People

    최장호 학생이 석박 통합 과정으로 합류하였습니다!

  • People

    김회성 학생이 석박 통합 과정으로 합류하였습니다!

  • Award

    GIST 대학 우수강의상을 수상하였습니다!

  • People

    유어진 학생이 인턴쉽으로 합류하였습니다!

  • Funding

    최은진 박사님이 학문후속세대 박사후 국내연수 과제에 선정되었습니다!

  • People

    신소라 선생님이 스텝으로 합류하였습니다!

  • Publication

    연구실 오픈 이후로 Advanced Materials Technologies, Nature Communications, Clinical and Translational Medicine 지들에 논문이 출판 되었습니다!

  • Funding

    2022 SBA 바이오의료 기술사업화 지원사업에 선정되었습니다 (co-PI)!

  • People

    고윤혜 학생이 연구실에 석사 학생으로 합류하였습니다!

  • People

    준호, 태훈 학생들이 GIST 인턴쉽 (G-SURF)로 합류하였습니다!

  • People

    장호, 준호, 명수 학생들이 하계인턴쉽으로 합류하였습니다!

  • Funding

    2022 한국연구재단 우수신진 연구자지원사업 - 최초혁신실험실 (한정된 팀 추가지원) 에 선정되었습니다!

  • Funding

    2022 미래융합기초 파이오니어 사업에 선정되었습니다 (PI - 연구단장)!

    과기정통부, DNA 메모리·바이오닉슈트 등 미개척 분야 융합연구과제 공모
  • People

    최은진 박사님이 연구실에 포닥으로 합류하였습니다!

  • Funding

    2022 삼성미래기술 육성센터 과제에 선정되었습니다 (PI)! (삼성전자, 젊은 석학들에 미래기술 맡겼다.. News link [1][2][3])

    삼성, 올해 상반기 기초과학·ICT 27개 연구과제에 486억원 지원한국일보
  • People

    김우진 학생이 연구실에 석박통합 학생으로 합류하였습니다!

  • Funding

    2022 한국연구재단 우수신진 연구자지원사업 (PI) 에 선정되었습니다!

  • People

    김진호 학생이 연구실에 박사과정 학생으로 합류하였습니다!