포스텍(POSTECH)은 김철홍 전자공학과·IT융합공학과·기계공학과·융합대학원 교수, 김진영 IT융합공학과 교수·통합과정 김동규·박사과정 박은우 씨, 정찬권 가톨릭대 성모병원 교수 공동 연구팀이 자외선 영역에서도 투명한 초음파 센서를 개발해 광음향 현미경(UV-PAM) 해상도를 높이는 데 성공했다고 20일 밝혔다.
세포의 핵산이 자외선을 강하게 흡수하는 특성을 이용한 UV-PAM은 염색이나 표지(labeling)없이 시료를 빠르게 분석한다. 수술 중 악성으로 의심되는 종양이 발견되면 바로 조직검사를 진행할 수 있다. 하지만 UV-PAM으로 촬영한 이미지는 기존 현미경에 비해 해상도가 낮다는 한계가 있다.
UV-PAM의 해상도를 높이려면 자외선의 초점거리를 획기적으로 줄여야 한다. 이를 위해서는 자외선 영역에서 투명한 센서가 필요하다. 연구팀은 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene fluoride)를 압전소자로, 은 나노와이어를 전극으로 활용해 자외선에서도 투명한 센서를 개발했다.
연구팀이 개발한 센서를 UV-PAM에 적용한 결과, 현미경의 개구수가 0.38로 향상됐으며, 측면 해상도는 0.47±0.03㎛ 개선됐다. 이어 실제 동물의 뇌와 암 조직검사에서도 이 센서를 적용한 UV-PAM은 우수한 성능을 보였다.
김철홍 교수는 “자외선 영역에서도 투명한 초음파 센서를 개발한 연구는 이번이 처음”이라며 “수술 중 조직검사의 정확성을 높여 촌각을 다투는 환자들에게 큰 도움이 되길 바란다”고 말했다.
한국연구재단 중견기술사업, BRIDGE융합연구개발사업, 대학중점연구소지원사업, 범부처 전주기 의료기기 연구개발사업, BK21사업, 산업혁신인재 성장지원(R&D)사업 지원으로 수행된 이번 연구성과는 최근 소재분야 국제학술지 '레이저 앤 포토닉스 리뷰즈'에 게재됐다.
포항=정재훈 기자 jhoon@etnews.com
