포스텍 김기현 교수팀, 세포영상기술 활용한 고속 고민감도 뇌종양 탐지기술 개발

세포영상기술 연구 모식도 : 악성뇌종양 환자로부터 채취된 조직에 실시간 고선명 세포영상 촬영기술을 적용해 병리조직검사와 비교했다.<포스텍 제공>

김기현 포스텍 교수

[포항] 국내 연구팀이 뇌종양 수술의 성공률을 높일 수 있는 탐지기술을 개발했다. 포스텍 기계공학과·융합생명공학부 김기현 교수와 통합과정 이승훈씨, 전남대 의과대학 이경화 교수, 광주과학기술원 정의헌 교수, 연세대 의과대학 김의현 교수 공동연구팀은 최근 뇌종양과 정상 뇌 조직을 구별할 수 있는 실시간 고선명도 세포영상기술을 개발했다. 이 기술은 세포 단위 검사를 통해 조기진단 및 수술 가이드 기술로 이용할 수 있어 각막염 조기진단과 정밀 절제가 필요한 뇌종양 제거 수술 등에 활용될 전망이다.
　

지금까지는 뇌종양의 위치 정보를 얻기 위해 자기공명·컴퓨터단층영상·수술현미경을 이용해 왔다. 그러나 해상도가 낮아 정상 뇌 조직의 경계 구별이 어려웠다. 2017년 세포영상법의 뇌종양 경계 탐지 활용 가능성을 학계에 보고한 이후 고속화 방법을 연구해 온 연구팀은 초당 30프레임 이상의 속도로 실시간 뇌세포 영상화하는 기술을 개발했다. 세포 단위 영상화 기법으로 기존 방법보다 민감도가 월등히 높다. 이 영상법을 활용해 임상 뇌종양 동물모델과 악성 뇌종양 환자의 조직 샘플을 촬영한 결과, 높은 세포 밀도와 불규칙한 분포를 갖는 뇌종양과 정상조직을 구별해냈다.
　

또한 연구팀은 실시간 세포영상의 자동 영상 분석을 위해 뇌종양과 정상조직을 구분해 경계를 탐지하는 알고리즘도 개발했다. 이 기술을 이용해 뇌종양 수술 가이드를 위한 펜 타입의 세포 내시경도 개발할 계획이다. 김기현 교수는 "정밀 뇌종양 수술에 활용할 수 있어 악성 뇌종양 제거 수술의 성공률을 높이고 수술 후유증을 감소시켜줄 것으로 기대된다룖며 "아직은 동물 모델과 환자의 조직 샘플에서 검증했지만 지속적인 개발을 통해 임상 기술로 발전시키도록 노력하겠다룖고 말했다. 이 연구 결과는 저널 오브 바이오포토닉스(Journal of biophotonics) 온라인판에 출판됐다. 김기태기자 ktk@yeongnam.com
　

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