국내 연구진이 무독성 나노입자 활용한 고해상도 광학 영상기술을 개발했다. 체내 암세포와 정상세포 사이 경계를 명확히 구분해 초정밀 진단치료가 가능해질 전망이다.
기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단(단장 현택환)은 무독성 반도체 나노입자를 활용한 고해상 삼광자-인광 생체 광학영상 구현에 성공했다고 밝혔다. 현택환 단장 연구팀의 유정호 박사와 한국기초과학지원연구원 춘천센터 권승해 박사의 7년여에 걸친 오랜 공동 연구를 통해 얻은 연구 결과는 재료공학 분야 `네이처 머티리얼스지` 온라인 판에 게재됐다.
기존 발광영상보다 높은 해상도로 암 등 다양한 의료분야의 초정밀 진단 및 치료를 가능하게 할 뿐 아니라 유해성 논란이 있었던 기존 중금속 발광입자를 대체했다는 점에서 의미가 있다. 나노입자를 이용한 생체 내 광학영상 구현은 그 동안 많은 연구가 있었지만 나노입자를 구성하는 카드뮴, 납, 비소 등 유해원소로 인해 인체 적용이 불가능하다고 인식돼 왔다.
연구진은 중금속 기반 나노입자 대신 독성이 적고 인체 구성 필수원소인인 황과 아연으로 구성된 황화아연 나노입자를 합성해 구현했다. 오렌지색으로 발광하는 황화아연 나노입자를 이용해 고해상도 생체 광학 영상을 얻기 위해 노력하던 중 나노입자가 매우 높은 효율의 `삼(三)광자 현상`이라는 특이한 양자역학적 성질을 갖고 있다는 사실을 발견했다. 이를 이용해 기존 근적외선 광학 현미경 해상도 한계를 뛰어넘는 고해상도 생체광학영상을 얻는 데 성공했다.
현택환 단장은 “나노입자의 삼광자 생체광학영상 기술을 통해 MRI, CT 등 기존 영상의학 기술에 비해 높은 해상도의 조직 영상을 얻을 수 있다”며 “조직을 세포수준으로 관찰해 질병 악성·전이 정도 등의 정밀 진단, 정상조직과 질병조직의 명확한 경계 제시 등 더 정확한 질병진단과 치료를 가능하게 할 것”으로 기대했다.
홍기범기자 kbhong@etnews.com
