국내 연구진이 암 진단 및 신약개발 등에 활용할 수 있는 실시간 라만 분자 진동 영상기술(CARS)을 개발했다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 20일 "세계 최초로 펨토초 레이저를 다이오드 결합 방식으로 제작한 비선형 CARS를 개발했다"고 밝혔다.
그동안 암을 비롯한 각종 질병 진단을 위해 CT와 MRI가 많이 사용됐다. 그러나 CT와 MRI는 비정상적 병변조직이 발병된 이후 활용한다. 병리학적 진단을 위해선 추가로 염색이 필수적인 광학적인 세포조직검사도 필요하다.
이번에 국내 연구진이 개발한 카스(CARS) 현미경은 병변 이전의 조기진단에 목적이 있다. 아울러 염색 없이 세포조직 내 암 표지자(CH2)와 같은 더 작은 특정 분자 상태 영상을 볼 수 있어 발병 전(前) 활용이 가능하다.
즉, 이 기술이 적용된 현미경으로 샘플을 관찰하면 정상조직인지, 암조직인지 쉽게 알 수 있는 것이다.
ETRI가 개발한 비선형 분자진동 영상기술은 ▲다이오드 기반의 펨토초 레이저 기술 ▲고정밀 광학계 기술 ▲현미경 자동화 기술 등이 적용됐다.
현재 사용되고 있는 CARS 현미경은 성능이 뛰어나지만 두 대의 레이저로 구성돼 가격이 10억 원에 달하고 크기도 1m 이상으로 크다는 단점이 있었다.
연구진이 개발한 현미경은 상용화 가격을 10% 이내로 현저히 낮췄으며 레이저 한 대로도 기능을 발휘할 수 있어 상용화되면 일반적인 노트북 두 배 정도로 축소가 가능하다. 향후 내시경으로도 전환을 준비 중이다.
해상도와 영상해석 속도 역시 4배 이상 빨라졌다.
ETRI 진단치료기연구실 송동훈 박사는“저비용 펨토초 레이저 한 대로 비선형 라만 분자 진동 영상을 구현함으로써 기존 라만 영상 획득시간의 한계를 극복해서 상용화에 근접했다”고 연구 의의를 밝혔다.
한해진 기자 (
