국제 학술지 '어드밴스드 머터리얼즈' 표지논문 선정 사진. KAIST 제공

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한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 이건재 교수 연구팀이 UNIST 권태혁 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 췌장 전체를 둘러싸며 빛을 직접 전달하는 '3차원 마이크로 LED' 장치 개발에 성공했다고 11일 밝혔다.

췌장암은 2기부터 종양 주변에 단단한 방어막 생겨 수술이 어렵고, 항암제·면역세포도 침투하기 힘들어 치료 성공률이 극히 낮다.

최근 이를 극복할 대안으로 광역동치료가 주목되고 있다. 암세포에만 붙는 약물에 빛을 쏘아 암 조직을 파괴하는 방식이다. 하지만 기존 레이저로는 췌장처럼 깊은 장기까지 빛을 전달하기 어려웠고, 강한 빛은 정상 조직을 손상시키는 문제가 있었다.

연구팀은 이 한계를 해결하기 위해 문어 다리처럼 자유롭게 휘어지고 췌장 표면에 밀착되는 3차원 마이크로 LED 장치를 고안했다. 이 장치는 췌장 모양에 맞춰 스스로 감싸며 약한 빛을 오래·고르게 전달해 정상 조직은 보호하고 암세포만 정밀하게 제거한다.

실제 살아있는 쥐에 적용한 결과 3일 만에 종양 섬유조직이 64% 감소했고, 손상됐던 췌장 조직이 정상 구조로 회복되는 효과가 확인됐다.

3차원 마이크로 LED 장치를 개발한 KAIST 김민서 석-박사 통합과정, 이재희 박사, UNIST 이채규 박사, UNIST 권태혁 교수, KAIST 이건재 교수(윗줄 왼쪽부터 시계방향). KAIST 제공

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UNIST 권태혁 교수는 "이번 연구는 기존 광치료의 '깊은 조직 전달' 한계를 뛰어넘었다"며 "난치암을 대상으로 한 면역 기반 치료 전략 확장에 중요한 발판이 될 것"이라고 말했다.

KAIST 이건재 교수는 "췌장암 치료의 가장 큰 장벽인 종양 미세환경을 직접 제거하는 새로운 광치료 패러다임을 제시했다는 점에서 큰 의의가 있다"며 "AI 기반으로 췌장암 종양 상태를 실시간 분석해 맞춤형 치료가 가능한 플랫폼으로 발전시키고 임상 적용을 위한 파트너를 찾아 상용화할 계획"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 메터리얼즈' 10일 자 표지논문으로 게재됐다.

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