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쉬지 않고 움직이는 소장, 어떻게 사진 찍을까

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쉬지 않고 움직이는 소장, 어떻게 사진 찍을까

2015.10.14 18:00
KAIST 제공
KAIST 제공
국내 연구진이 소장에서 지방이 흡수되는 과정을 고해상도로 촬영하는 데 성공했다.

 

김필한 KAIST 나노과학기술대학원 교수(사진)팀은 자체 개발한 초고속 레이저 현미경을 통해 소화 중인 실험용 생쥐의 소장을 실시간으로 촬영하는 데 성공했다고 14일 밝혔다.

 

이를 이용하면 향후 신약 개발 과정에서 약물의 생체이용률을 높이고 부작용을 줄이는 데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

 

소장은 섭취한 음식을 소화하고 흡수하는 등 동물의 생명 유지에 중요한 역할을 하는 기관이다. 소장 내벽에 ‘융모’라는 돌기는 영양분과의 접촉 면적을 넓히는 동시에 내부에 있는 미세혈관과 암죽관을 통해 영양분을 흡수하는 역할을 한다. 하지만 소장은 쉬지 않고 움직이는 탓에 현재까지 고해상도 촬영에 어려움을 겪었다.

 

연구팀은 소장 내벽을 고정할 수 있는 장치를 이용해 이 문제를 해결했다. 생쥐에게 적색 형광 염료가 붙은 지방산을 먹이고 흡수과정을 살폈다. 현미경의 렌즈를 통해 레이저를 소장에 쪼인 뒤 형광물질에서 발생하는 형광신호를 다시 받아 영상화하는 식이다.

 

그 결과 지방산이 흡수되는 과정에서 암죽관이 일정한 주기로 수축하고 이완하는 현상을 발견했다. 또 이때 암죽관의 수축 정도가 클수록 지방 흡수 속도가 빨라진다는 사실도 알아냈다.

 

김 교수는 “고해상도 생체영상기술을 이용하면 소장 내 다양한 물질의 흡수 과정을 실시간으로 관찰할 수 있다”며 “암죽관을 통한 흡수과정을 이해하면 약물의 생체이용률을 증가시키는 중요한 전달 전략을 세울 수 있다”고 말했다.

 

이 연구결과는 의생명과학분야 학술지 ‘임상연구’ 5일 자 온라인판에 게재됐다.

 

 

 

0초와 2.7초에 암죽관이 이완하는 반면, 1.6초와 4초에는 암죽관이 수축하고 있다. - KAIST 제공
0초와 2.7초에는 암죽관이 이완하는 반면, 1.6초와 4초에는 암죽관이 수축하고 있다. - KAIST 제공

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