종양의 특성 분석 '융합생체현미경' 개발

황재윤 DGIST 교수 "정확한 암 절제 기술 연구 활용"
융합생체현미경 시스템의 특성을 나타내는 개념도.<사진=DGIST 제공>융합생체현미경 시스템의 특성을 나타내는 개념도.<사진=DGIST 제공>

국내 연구팀이 종양의 특성을 분석하는 융합생체현미경을 개발했다.

DGIST(대구경북과학기술원·총장 손상혁)는 황재윤 정보통신융합전공 교수 연구팀이 종양의 특성을 분석하고 종양 치료기술 연구에 활용할 수 있는 융합생체현미경을 개발했다고 28일 밝혔다.

연구팀은 대장암의 기계적, 화학적, 구조적 특성을 이용해 종양의 특성을 정밀하게 분석하는 영상 시스템을 개발했다.

수술 중 제거된 종양에 대한 조직 검사는 암 수술 과정에서 중요한 절차다. 특히 수술 부위에 아주 작은 종양이라도 남게 된다면 암의 재발 혹은 전이의 주된 원인으로 작용하므로 제거된 종양을 정확히 분석해 수술 부위에 암이 남아있는지 확인하는 과정을 거친다.

절제한 종양을 병리학자에게 보내 현미경으로 표본을 검사하고 세포형태학적 편차나 조직 표본의 세포 분포의 변화를 분석한다. 하지만 이는 시간이 많이 걸리고 내·외부 요인으로 인한 결과가 차이 날 수 있다.

이러한 단점을 극복하기 위해 광학 현미경이나 초음파를 이용하고 있지만, 각각 조직의 심부까지 분석하지 못하거나 분해능이 떨어져 정밀검사가 힘들다는 단점이 존재했다.

연구팀은 기존의 종양 분석 영상 시스템 단점을 극복하기 위해 고주파 초음파와 광학분광 영상 기반의 융합생체현미경을 개발했다.

융합생체현미경은 암을 수술할 때 광학다중분광 영상, 고주파 초음파 B-mode, 고주파 초음파 방사력 영상 기법을 융합해 절제된 조직의 표면과 조직 내부 깊은 곳의 종양을 검출하기 위한 병리학적 분석을 동시에 수행할 수 있다.

연구팀은 융합생체현미경 시스템으로 대장암 환자에게서 얻은 종양 조직을 이용해 종양의 표면에서부터 심부까지 높은 분해능으로 기계적, 화학적, 구조적 분석이 가능하다는 사실을 실험을 통해 증명했다.

황재윤 교수는 "기존의 영상 분석 시스템의 단점을 보완해 종양을 분석할 수 있는 고주파 초음파와 광학분광 영상 기반의 융합생체현미경을 세계 최초로 개발했다"라며 "앞으로 내시경 시스템으로 개발해 실제 수술을 시행하기 전 암 진단을 위한 임상에 사용할 수 있는 후속연구를 수행하겠다"고 말했다.

한편, 이번 연구 결과는 네이처 자매지인 '사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)'에 지난 13일자 온라인판으로 게재됐다.
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