인체 내부 조직이 얼마나 딱딱하게 굳었는지 외부에서 측정할 수 있는 의학 기술인 '초음파 나노 조영제'를 국내 연구진이 개발했다.

인체 장기의 경화를 외부에서 측정할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다. 로이터=연합뉴스

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기초과학연구원(IBS)은 나노의학 연구단 천진우 단장(연세대 화학과 교수) 연구팀이 인체 조직의 경화도를 체외에서 초음파로 정확하게 탐지해 진단하는 새로운 나노기술을 개발했다고 17일 밝혔다. 폐섬유화·간경화·동맥경화·암 등을 더 정밀하게 진단할 수 있는 기반이 마련된 것이다.

이번 연구는 캘리포니아 공과대학(Caltech)의 미카엘 샤피로 교수, 연세대 조승우 교수 등과 공동으로 수행했다. 국제학술지 '네이처 머티리얼스'(Nature Materials, IF 41.2)에 이날 자로 게재됐다.

천진우 연세대 화학과 교수. 중앙포토

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연구팀이 개발한 나노 자성-버블(MGV)은 가스로 채워진 단백질에 자성 나노입자가 결합한 나노 구조체다. 생체 조직과 상이한 물성에 의한 음파 산란을 통해 고성능 초음파 조영제로 작용한다.

적은 자기장에도 진동이 강한 음파 산란을 일으켜 기존보다 최소 4∼8배 밝고 정밀한 초음파 영상을 구현한다.

자기장에 의한 나노 자성-버블의 진동성은 주변 조직의 강도에 따라 변화하는데, 기존 초음파 기술로는 측정이 어려웠던 생체 조직의 경화도를 의학적으로 중요한 압력 범위인 50파스칼∼5kPa에서 뛰어난 민감도로 측정할 수 있다.

생체적합성이 개선된 나노 자성-버블 표면은 체내에서 부작용이 없이 생체 조직의 경화도 변화를 장기간 추적할 수 있다.

연구팀은 나노 자성-버블을 활용해 살아있는 생쥐의 조직 경직화와 간 섬유화 발병을 비침습적으로 정확히 진단하는 데 성공했다. 또 폐 섬유화를 유도한 오르가노이드(인체 유사 장기)의 조직 경화를 측정, 폐 섬유화의 발병 및 진행을 관측하고 치료제 효과를 확인하는 데도 성공했다.

천진우 단장은 "나노 자성-버블 기술은 치명적 경화증을 사전에 방지하는 새로운 의학 진단 플랫폼이 될 것"이라며 "질병 발생과 조직 경화의 관계를 파악하고 새로운 약물 치료제 개발이나 치료 방법을 제시할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

이해준 기자 lee.hayjune@joongang.co.kr

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