주사 한 방에 암 2종류 24시간 안에 진단

기초지원硏-생명硏-美 MIT 등 공동개발

형광물질 나노캡슐 이용 신개념 암 진단법 새 지평

대장암과 유방암에 걸린 쥐에게 상향변환 나노캡슐을 주사해 암 검진을 실시했다(왼쪽). 실험 결과 대장암은 녹색, 유방암은 파란색의 

형광을 나타냈다(오른쪽). - 한국기초과학지원연구원 제공

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   국내 연구기관이 주축이 된 국제 공동연구진이 주사만 한 대 맞으면 암을 손쉽게 진단할 수 있는 기술을 새롭게 개발했다. 24시간 내에 두 종류의 암을 진단할 수 있어 암의 조기 발견에 큰 보탬이 될 전망이다.

송현석 한국기초과학지원연구원 선임연구원 팀은 권오석 한국생명공학연구원 전임연구원팀과 공동으로 빠른 시간 안에 두 종류의 암을 발견할 수 있는 기술을 새롭게 개발했다고 11일 밝혔다. 이 연구에는 매사추세츠공대(MIT), 예일대 등 미국 연구진도 참여했다.

연구팀이 개발한 기술은 형광물질을 이용해 암 조직을 찾아내는 것이다. 형광물질이 몸속에서 암 조직과 만나면 서로 달라붙도록 만든 다음 적외선 등 인체 투과율이 높은 빛을 쪼여 암 조직에서 형광 빛을 내게 만드는 방식으로 암 부위를 쉽게 진단한다.

이를 위해 연구팀은 먼저 석영을 이용해 나노미터(㎚·1㎚는 10억분의 1m) 크기의 초소형 캡슐을 만들고, 그 안에 형광물질을 넣은 ‘상향변환(Upconversion) 나노캡슐’을 개발했다.

 

이 캡슐은 인체 투과 효율이 높은 붉은색 빛을 이용하기 쉽도록 긴 파장의 빛(빨간색 계열)을 받으면 낮은 파장의 빛(파란색 계열)을 방출해 암세포 위치를 알려 준다.

 

연구팀은 두 개의 서로 다른 형광 염료를 넣어 두 종류의 암을 동시에 진단할 수 있도록 했다. 각 형광물질에 암세포에 반응하는 물질을 넣고 주사로 체내에 주입한 뒤 24시간 내에 형광 촬영 장치를 이용하면 암세포의 위치를 간단히 확인할 수 있다.

 

송현석 연구원은 “이번 연구성과는 신체 조직을 잘 투과하는 빛을 암 검진에 쓸 수 있도록 만들어 인체 조직에 손상을 주지 않고 암세포를 확인한다는 점에서 의미가 있다”며 “암 종류 뿐 아니라 전이까지 진단할 수 있는 새로운 기술”이라고 밝혔다.

이번 연구결과는 국제 학술지 ‘ACS 나노Nano’ 7일 자에 게재 됐다.

동아사이언스 대전=전승민 기자 enhanced@donga.com

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