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성균관대 연구팀, 뇌 오가노이드 3차원 영상화 기술 개발

등록 2025.01.22 15:43:00

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파킨슨병 병리 연구 및 신약 개발 가능성 확대

뇌 깊은 부위까지 3D로 시각화

(왼쪽부터) 성균관대 김인기·박별리·박종찬 교수와 포스텍 노준석 교수. (사진=성균관대 제공) *재판매 및 DB 금지

(왼쪽부터) 성균관대 김인기·박별리·박종찬 교수와 포스텍 노준석 교수. (사진=성균관대 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]윤신영 인턴 기자 = 성균관대 공동연구팀이 메타렌즈 기반 3차원 광음향 현미경을 개발해 퇴행성 뇌질환 연구에 새 가능성을 열었다.

성균관대학교는 생명물리학과 김인기 교수팀이 박별리·박종찬·노준석 교수팀과 협력해 뇌 오가노이드 3차원 영상화 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.



연구팀은 니들빔 메타렌즈를 설계해 광음향 이미징 기술을 대폭 개선했다. 광음향 이미징은 빛과 초음파를 결합해 생체조직의 깊은 부위에 있는 분자 정보까지 시각화하는 기술이다. 기존 기술은 빛의 초점 제한으로 인해 3차원 영상화에 어려움이 있었다.

이들이 개발한 니들빔 메타렌즈는 기존 렌즈 대비 초점심도를 13.5배 이상 높여 이미징 성능을 개선했다. 니들빔 메타렌즈는 뇌 오가노이드 내 주요 바이오마커인 뉴로멜라닌의 3차원 분포를 정밀히 시각화할 수 있었다.
초점심도가 확장된 니들빔(Needle beam) 메타렌즈 및 이를 활용한 뇌 오가노이드 이미징 기술 도식. (사진=성균관대 제공) *재판매 및 DB 금지

초점심도가 확장된 니들빔(Needle beam) 메타렌즈 및 이를 활용한 뇌 오가노이드 이미징 기술 도식. (사진=성균관대 제공) *재판매 및 DB 금지

공동연구팀은 전뇌 및 중뇌 오가노이드의 멜라닌 분포 차이 분석으로 병리 연구 가능성도 제시했다. 중뇌 오가노이드의 배양 일수에 따른 변화는 향후 약물 반응성 평가에 활용될 수 있을 것으로 보인다.

연구를 이끈 김인기 교수는 이번 기술이 "관련 질병 연구와 신약 개발에 활용될 수 있을 것"이라고 기대감을 밝혔다.



한편 이번 연구는 국제학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 지난 15일 게재된 바 있다.


◎공감언론 뉴시스 young5@newsis.com

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