포스텍 연구팀, '수술 없이 전이성 암 분석' 연구 성공

해부학적 위치 파악 어려웠던 전이성 암 분석

[포항=뉴시스] 안병철 기자 = 왼쪽부터 포스텍 김철홍 교수(전자전기공학과·IT융합공학과·기계공학과·융합대학원), 김지웅(IT융합공학과 통합과정), 김원종 교수(화학과), 이지혜(화학과 통합과정), 최성욱 연구원(인공지능연구원). (사진=포스텍 제공) 2024.07.10. [email protected]

[포항=뉴시스]안병철 기자 = 포스텍(포항공대) 연구팀이 수술하지 않고도 전이성 암을 분석할 수 있는 기술을 개발했다.

최근 포스텍 전자전기공학과·IT융합공학과·기계공학과·융합대학원 김철홍 교수 연구팀은 고해상도 촬영 기술로 원발성·전이성 종양의 성장과 변화 과정을 빠르고 정확하게 모니터링하는 데 성공했다.

이 연구는 나노 분야 국제 학술지인 'ACS 나노(ACS Nano)'에 게재됐다.

원발성 암은 초기에 발생한 종양을 말하며, 전이성 암은 원발성 암세포가 다른 부위로 이동해 발생한 종양을 말한다.

원발성 종양과 달리 전이성 종양은 정확한 위치를 파악하기 어려워 일반적으로 환자의 몸 전신을 검사하거나 개복 수술이 불가피했지만, 이번 기술 개발로 수술 없이 전이성 암을 분석할 수 있게 됐다.
 
김철홍 연구팀은 분자가 빛을 흡수하는 특성을 이용, 레이저 파장을 조절해 선택적으로 정보를 촬영하는 3차원 다중매개변수 광음향 컴퓨터 단층 촬영(PACT) 연구로 유명하다.

PACT는 기존 각각 특정한 정보만 제공하는 CT, MRI, PET(양전자 방출 단층 영상) 등의 기술과 달리 세포나 분자의 구조적·기능적 정보를 동시에 얻을 수 있어 종합적인 진단과 분석이 가능하다.

광음향 단층촬영을 통한 다중매개변수 종양 분석 모식도

연구팀은 이번 연구에서 PACT 기술을 이용해 원발성·전이성 종양세포가 있는 동물 모델을 촬영했다.

그 결과 헤모글로빈 농도 감소, 혈관 밀도와 비틀림 증가 등 암을 둘러싼 미세 구조 변화를 고해상도(380μm)로 촬영하는 데 성공했다. 근적외선 범위의 빛을 흡수하는 특수한 염료를 사용해 종양의 성장과 발달을 시각화하는 데도 성공했다.

이 연구로 그동안 해부학적 위치를 정확히 파악하기 어려웠던 전이성 암 분석에도 성공하며 무작위적인 종양 전이 분석에 매우 유용한 기술임을 입증했다.

김철홍 교수는 "종양을 둘러싼 미세환경과 그 이질성을 분석해 종양의 발생과 진행, 전이를 종합적으로 이해할 수 있을 것"이라며 "전임상·임상 단계의 암 조기 진단 및 치료 모니터링에 도움이 되기를 바란다"고 말했다.


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