빛 이용 고통없이 몸속 관찰 기술 개발
김철홍 포스텍 교수 연구팀 광음향 영상법으로 세계 첫 체내 최대 5.8㎝ 관측 가능
2021-12-08 조석현기자
포스텍 김철홍<사진> 교수·박별리 박사 연구팀이 중국 톈진대학교 유미아오 장 교수·위안멍 딩씨 연구팀과의 공동연구를 통해 생체의 심부 조직을 볼 수 있는 광음향 영상법을 개발했다.
이번 연구는 계면활성제를 제거한 반도체 고분자 미셀 기반의 조영제와 1064나노미터(nm) 레이저를 이용해 쥐의 생체 내 최대 5.8cm 깊이에서 위장과 방광을 성공적으로 관찰한 결과다.
이는 전세계 광음향 전임상 연구 중에서 가장 깊은 영상 침투 깊이라는 점에서 의의가 있다.
심부 조직에 위치한 장기를 더 자세히 볼 수 있게 하는 광음향 조영제에 대한 연구 또한 활발히 진행되고 있지만, 지금까지 활용된 650~900nm의 단파장 빛은 생체 깊은 곳까지 전달하기 어렵다는 한계가 있었다.
김 교수팀은 1064nm의 장파장 빛을 강하게 흡수하는 반도체 고분자 미셀 입자에서 계면활성제를 제거한 후 광음향 조영제로 사용했다.
이와함께 반도체 고분자가 생체적으로 안전함을 검증했으며, 쥐의 위장관, 방광에 조영제를 주입해 최대 5.8cm 깊이에서 광음향 영상을 확인했다.
또 광음향 영상법은 방사선을 이용하는 컴퓨터단층촬영(CT) 등과 다르게 피폭 위험 없이 심부 조직에서 생긴 질병의 진단을 도울 수 있으며 1064nm 파장의 레이저는 가격이 비교적 저렴하고 일반 상용 초음파 장비와 함께 사용할 수 있다.