암 세포·혈관 관찰하는 ‘광음향 현미경’ 개발

포스텍 김철홍 교수팀 주도

살아있는 조직의 아주 작은 혈관이나 세포들을 실시간 관찰할 수 있는 ‘광음향 현미경’을 포스텍 창의IT융합공학과 김철홍 교수팀이 개발했다고 19일 밝혔다.

김철홍 교수/사진=포스텍

광음향 현미경을 이용하면 암이나 뇌종양과 같은 다양한 질병의 병리학적 분석이 가능해질 전망이다.

암은 영양분을 공급받고 다른 장기로 이동하기 위해 자기 주변에 새로운 혈관을 만든다. 이 혈관은 정상 혈관과 모양이 다르고 산소 농도가 낮은 특징이 있다. 때문에 이것을 관찰할 수 있다면 암의 조기발견과 함께 암 치료 약물이 암에 어떤 영향을 미치는지 관찰할 수 있다.

연구진에 따르면 수 나노초(ns) 길이의 짧은 빛을 관찰하고자 하는 부위에 조사시키면 그 빛을 흡수한 물질이 미세한 초음파를 발생시키는 데 이것을 광음향 효과라고 한다.

광음향 현미경은 이런 초음파를 영상화할 수 있으며, 이를 통해 작은 모세혈관까지 선명하게 관찰할 수 있다.

김 교수팀은 싱가포르 과학기술청과 협력해 뇌종양에 걸린 쥐에 종양과 연결된 신생 혈관을 억제하는 약물을 투여한 후 광음향 영상기술을 통해 관찰했다. 그 결과 약물에 의해 혈관이 억제되고 회복되는 모습을 정밀하게 볼 수 있었다.

김 교수는 “이번 연구를 통해 신뢰성 높은 약물의 효과를 검증 할 수 있는 방법을 제시했다”며 “이 기술이 암치료를 위한 신약 개발에 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.