초음파, 간경화·폐섬유화까지 정확하게 진단한다

IBS, 인체 조직 경화도 탐지하는 나노구조체 개발
강한 음파산란 발생해 선명하고 정밀한 영상 구현

IBS는 인체 조직의 경화도를 초음파로 정확하게 진단할 수 있는 자성나노입자가 결합된 '나노구조체'를 개발했다. IBS 제공

자기장과 음파에 민감하게 반응해 인체 조직의 경화도를 정밀하게 탐지할 수 있는 '초음파 나노구조체' 모식도 IBS 제공

폐 섬유화, 간경화증, 암 등 다양한 질병에서 나타나는 인체 조직의 섬유화증을 정밀하게 진단할 수 있는 길이 열렸다.

기초과학연구원(IBS)은 천진우 나노의학연구단장(연세대 화학과 교수) 연구팀이 인체 조직의 경화도를 초음파로 정확하게 탐지해 질병을 진단하는 '고성능 초음파 나노구조체'를 개발했다고 17일 밝혔다.

초음파는 체외에서 체내 인체 조직 내부를 손쉽게 들여다 볼 수 있는 대표적인 비침습적 의학기술이다. 하지만 장기가 딱딱하게 굳는 조직 경화도는 정확하게 볼 수 없다.

연구팀이 개발한 나노조영제는 가스로 채워진 단백질에 자성나노입자가 결합된 나노 구조체로, 적은 자기장에도 생체 조직과 다른 물성에 의한 음파 산란을 발생시켜 최소 4∼8배 선명하고 정밀한 초음파 영상을 구현한다. 특히 기존 초음파 기술로 측정이 어려웠던 생체 조직의 경화도를 의학적으로 중요한 압력 범위(50파스칼∼5킬로파스칼)에서 뛰어난 민감도로 측정할 수 있고, 높은 생체적합성으로 체내에서 부작용 없이 생체 조직의 경화도 변화를 장기간 추적할 수 있다.

연구팀은 나노조영제를 이용해 살아있는 생쥐의 조직 경직화와 간 섬유화 발병을 비침습적으로 정확히 진단했고, 폐 섬유화를 유도한 오가노이드(인체 유사장기)의 조직 경화를 측정하는 데 성공했다.

천진우 단장은 "치명적인 경화증을 사전에 예방하고, 조직 검사 외에 조직의 경화도 측정과 발병 여부를 진단하는 새로운 의학 플랫폼으로 쓰일 것"이라고 말했다.

이 연구결과는 국제 학술지 '네이처 머티리얼스(17일자)'에 게재됐다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr