바늘보다 얇게, 머리카락만큼 가늘게…초미세 내시경 나왔다

영국 임페리얼칼리지 연구팀 개발…한국에서도 IBS 연구팀 관련 기술 발표

영국 임페리얼칼리지런던 연구팀이 개발한 미세 내시경으로 촬영한 이미지가 화면에 표시되고 있다. 임페리얼칼리지런던 홈페이지 캡처

영국 과학자들이 직경 1mm 두께의 미세 내시경을 개발했다. 체내 아주 작은 크기의 암세포를 구별할 수 있으며 촬영한 영상을 이미지로 만드는 속도도 빨라 수술 효율을 높일 것으로 기대된다.

31일(현지시간) 영국 임페리얼칼리지런던(ICL)에 따르면 쿠시 비아스 햄린로봇수술센터 연구원팀은 새롭게 개발된 미세 내시경을 실제 수술 현장에서 사용할 수 있는지 확인하기 위한 임상실험에 돌입했다.

기존 내시경은 두께가 두꺼워 환자의 체내에 삽입 후 주변 장기를 건드릴 위험이 높다. 체내에서 촬영한 이미지를 영상장비로 전달하는 데도 시간이 많이 소요됐다. 

비아스 연구원팀이 개발한 미세 내시경은 폴리머 섬유 다발로 이뤄진 전선줄과 작은 렌즈로 구성됐다. 머리카락 25~30개 정도로 아주 얇다. 의사는 마치 펜을 잡듯이 내시경을 들고 환자에게 삽입해 암 종양 등이 의심되는 조직을 검사할 수 있다. 두께가 가느다란 만큼 정상적인 조직을 피하기 쉽다는 장점이 있다.

또 개선된 염료를 사용해 짧은 시간에 체내 조직을 염색하고 이미지화할 수 있다. 연구팀에 따르면 초당 120프레임 촬영이 가능하다. 체내 조직을 식별하는 능력도 뛰어난 것으로 나타났다. 실험 결과 100분의 1mm 크기에 불과한 유방암 세포까지 포착했다.

비아스 연구원은 “이 미세 내시경은 전례없는 속도로 조직 이미지를 구현할 수 있다"면서 "이전 기기들이 찾아내지 못했던 암세포까지 확인이 가능해 불필요한 후속 수술을 줄이는 데 도움이 될 것”이라고 기대했다. 이어 “현재 암 조직을 대상으로 한 안전성 실험을 마쳤으며 5년 내 실제 실험에서 사용할 수 있도록 임상시험까지 완료하는 것이 목표”라고 덧붙였다.

미세 내시경 개발 연구는 국내에서도 활발하다. 최원식 기초과학연구원(IBS) 분자분광학 및 동력학 연구단 부연구단장 연구팀은 앞서 지난 9월 350μm(마이크로미터=100만분의 1m) 두께의 초미세내시경을 개발할 수 있는 기술을 발표했다. 주사 바늘(약 500μm)보다도 가는 두께다.

광섬유 다발 중 하나의 광섬유에 빛을 집속시켜 반사하는 방식으로 이미지를 획득하는 기술이다. 일반적인 내시경과 달리 렌즈가 필요하지 않아 두께를 획기적으로 줄일 수 있다는 설명이다. 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 온라인판에 8월 2일 게재됐다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]