암 조직 '3D·가상 염색' 기술로 절개없이 관찰한다

KAIST·연대 강남세브란스병원 등 국제 연구진, 혁신 기술 개발

기존 방법(위)과 개발 기술 비교 [한국과학기술원(KAIST) 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 정찬욱 기자 = 한국과학기술원(KAIST) 등 국제 공동연구진이 '3차원(3D)·가상 염색' 기술로 절개 없이 암 조직을 관찰할 수 있는 기술을 개발했다.

KAIST는 물리학과 박용근 교수팀이 연세대 강남세브란스병원 신수진·미국 메이오클리닉 황태현 교수팀, 토모큐브사 인공지능 연구팀과 별도 염색 없이도 암 조직의 3차원 구조를 생생하게 보여주는 혁신적인 기술을 개발했다고 26일 밝혔다.

공동연구진은 첨단 광학 기술인 '홀로토모그래피(Holotomography)'를 활용해 조직의 3차원 굴절률 정보를 측정하고 여기에 인공지능(AI) 기반 딥러닝 알고리즘을 접목, 실제와 같은 가상의 염색(H&E) 이미지를 생성하는 데 성공했다,

기존에는 암 조직을 얇게 절단, 염색해 현미경으로 관찰했다. 이 방법은 3차원으로 이뤄진 암 조직의 특정 단면만을 보여주기 때문에, 세포 간의 입체적 연결 구조나 공간적 배치를 파악하는데 한계가 있었다.

연구팀은 대장암, 위암 등 다양한 병리 조직에서 미세 구조까지 고해상도로 구현할 수 있어 이번 연구가 차세대 비침습 진단의 혁신을 가져올 수 있을 것으로 기대했다.

박용근 교수는 "병리학 분석 단위를 2차원에서 3차원으로 확장한 매우 의미 있는 성과"라며 "앞으로 미세 종양 환경 내에서 암 종양의 경계나 주변 변역 세포들의 공간 분포를 분석할 수 있는 등 다양한 생의학 연구와 임상 진단에 널리 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.

KAIST 박주연 석박사통합과정 학생이 제1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications)에 지난 22일 온라인 게재됐다.

국제 공동연구진 왼쪽부터 KAIST 물리학과 박주연 박사과정생, 박용근 교수. 위 왼쪽부터 연대 강남세브란스병원 신수진 교수, 반더빌트 의대 황태현

jchu2000@yna.co.kr

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