YTÜ Biyomühendislik bölümünde öğretim üyesi olarak çalışmaktadır. 2011 yılında YTÜ Malzeme programından ve 2013 yılında Tohoku Üniversitesi’nden Biyomalzemeler alanında doktora derecesi almıştır. Biyomalzeme, Doku Mühendisliği ve Bioprinting alanında çalışmalar yürütmektedir. 2001 yılında Çanakkale, Kalevit-ROCA A.Ş.’de yarı zamanlı Ar-Ge mühendisi olarak çalışmıştır. 2002 yılında Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Çan Meslek Yüksekokulunda öğretim görevlisi olarak çalışmaya başlamıştır. 2005 yılında ise YTÜ Meslek Yüksekokulunda çalışmaya başlamış ve 2011 yılında yardımcı doçent olmuştur. 2008 yılında UNIDO Technology Foresight Diplomasını almıştır. Dr. Üstündağ, 2012 yılında YTÜ Meslek Yüksekokulunda Teknik Programlar Bölüm Başkanlığına terfi etmiştir ve 2013-2014 yıllarında Yüksekokul müdür yardımcılığı görevinde bulunmuştur. 2014-2015 yılları arasında Princeton Üniversitesi, Kimya ve Biyoloji Mühendisliği Bölümü’nde misafir araştırmacı olarak bulunmuştur. Nisan 2015’te YTÜ Biyomühendislik Bölümü’ne atanmıştır. Dr. Üstündağ, 2017 yılında Biyomühendislik alanımda doçentlik unvanını almıştır. Dr. Üstündağ’ın 25’in üzerinde araştırma makalesi, 8 derleme makalesi, 4 kitap bölümü, 3 patent tescili ve 8 patent başvurusu ve 100’ün üzerinde ulusal ve uluslararası konferans bildirisi vardır. Ayrıca, Biosertaech, Nanortepedi, Generica, Bilimplant ve MITEC firmaları ile biyomalzemeler, doku mühendisliği, nanomalzemeler ve ilaç salım sistemleri konularında işbirliği, Spinamer firması ile yeni nesil biyomalzemelerin geliştirilmesi konusunda danışmanlık yapmıştır. Dr. Üstündağ 2009 Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) RONPAKU bursunu kazanmıştır ve 2013 yılında JSPS Ronpaku Madalyası almıştır. 2014 yılında TÜBİTAK ve Princeton Üniversitesi’nden doktora sonrası araştırma bursunu almıştır. 2020 yılında ISIF (Uluslararası Buluş Yarışması) “Biyomimetik Biyomateryal ve Üretim Yöntemi” patent başvurusu ile bronz madalya ve 7. LivingLab proje yarışmasında Akademik kategori 2. olmuştur.