김철홍 교수팀, 종전보다 50배 빨라… 촬영범위 넓어져

생체 내 분자영상학 응용한 ‘실시간 생체조직검사’ 기대

▶ 김철홍 교수 
 

포스텍(총장 김용민) 창의IT융합공학과 김철홍 교수·임근배 교수·이창호 박사·박사과정 김진영 씨 연구팀은 2축 방수 미세전자기계시스템(MEMS) 스캐너를 이용해서 종전 광음향 기술보다 넓은 범위의 영상 스캔이 가능하고 종전에 비해 50배 빠른 광음향 현미경 기술을 개발했다.

짧은 펄스(pulse: 매우 짧은 시간 동안 큰 진폭을 내는 전압 혹은 전류의 파동)의 레이저로 생체조직을 투사하면 광음향 신호가 발생하고, 이 신호는 기존 초음파기기를 통해 감지된다. 이는 육안으로 감지 가능한 다양한 색상을 볼 수 있을 정도의 고감도 기술로 알려졌다.

특히 자기공명영상(MRI) 촬영이나 컴퓨터단층(CT) 촬영 때 사용되는 조영제(방사선 검사 시 조직이나 혈관을 잘 볼 수 있도록 해주는 약품)가 필요 없어 더욱 각광받고 있다.

광해상도 광음향 현미경은 그런 점에서 주목받고 있지만 암의 진단과정을 촬영하려면 고세밀·고속·고해상의 영상 출력기술이 요구된다.

이에 따라 연구팀은 방수가 가능한 2축 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 스캐너를 제작해서 이 스캐너가 수중에서도 작동하도록 해 초음파와 레이저 빛을 동시에 반사, 더욱 선명한 영상을 출력할 수 있도록 했다. 그 결과 종전보다 훨씬 넓은 범위의 영상을 촬영할 수 있고 속도도 크게 빨라졌다는 것이 연구팀의 설명이다.

김철홍 교수는 “이번 연구는 고해상도 영상과 신진대사 정보를 제공함으로써 암 관련 연구로도 활용할 수 있다. 또한 다양한 조영제를 이용해서 생체 내 분자영상학에 응용하고 수술실에서 실시간으로 생체조직 검사가 가능할 것으로 기대된다. 이를 통해 환자에게는 편리하면서도 정확한 의료 서비스를 제공할 수 있을 것으로 보인다”고 말했다.한편 이번 연구는 <네이처(Nature)> 자매지인 <사이언티픽 리포트(Scientific Report)>에 게재됐다.  

포스코 www.posco.co.kr