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항암제 치료 효과 한 눈에 검증한다

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항암제 치료 효과 한 눈에 검증한다

2018.11.19 16:20
저널 오브 바이오포토닉스 제공
저널 오브 바이오포토닉스 제공

암은 자기 주변에 새로운 혈관을 만든다. 혈관을 생생하게 관찰할 수 있다면 암 치료에 큰 도움이 될 수 있지만 살아있는 조직에서 작은 모세혈관을 일일이 관찰하기란 어려운 일이다.

 

포스텍 창의IT융합공학과 김철홍 교수팀은 살아있는 생체조직의 아주 작은 혈관이나 세포들을 실시간 관찰할 수 있는 ‘광음향 현미경(PAM)’ 개발에 성공했다고 19일 밝혔다.

 

연구진은 암이 만든 혈관은 정상 혈관에 비해 비정상적인 모양을 가지고, 혈관 내 혈액도 암세포의 비정상적인 대사기능으로 인해 산소농도도 매우 낮다는데 착안해 이를 자세히 관찰할 수 있는 ‘광음향 현미경’ 현미경을 개발했다.

 

이 현미경은 ‘광음향 효과’란 자연현상을 이용해 암 주변 혈관을 볼 수 있다. 수 ㎱(나노초, 10억분의 1초) 정도의 극히 짧은 순간의 빛을 생체조직에 비추면, 이 빛을 흡수한 물질이 미세한 초음파를 발생시킨다. 연구진은 이 현상을 이용해 암세포 주변의 혈관을 정확하게 찾아낼 수 있는 고성능 PAM을 새롭게 개발했다. 특히 혈관은 빛에 민감하게 반응하기 때문에 PAM을 이용하면 작은 모세혈관까지 선명하게 관찰할 수 있다.

 

연구진이 뇌종양에 걸린 쥐를 이용해 실험했다. 종양과 연결된 신생 혈관을 억제하는 약물을 투여하고, PAM을 이용해 약물에 의해 혈관이 억제되고 회복되는 모습을 정밀하게 관찰하는데 성공했다.

 

연구진은 이번에 개발한 PAM이 암이나 뇌종양과 같은 다양한 질병을 상세히 분석하는데 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 또 암의 조기발견과 함께 암 치료에도 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 김 교수는 “항암제의 효과를 신뢰성 높게 검증 할 수 있는 방법을 처음으로 제시한 것”이라고 밝혔다.

 

이 연구는 광학분야 국제 학술지 ‘저널 오프 바이오포토닉스’ 18일자 표지 논문으로 선정됐다. 

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