[대학저널 온종림 기자] DGIST(대구경북과학기술원) 연구팀이 초음파에 의한 공기방울을 활용, 생체조직을 더 깊고 세밀하게 관찰할 수 있는 초음파 조직 투명화 현미경을 세계 최초로 개발했다.
광 영상 및 치료 기술은 생명과학 연구와 임상에서 널리 사용되고 있지만 생체조직 내에서 발생하는 광 산란 때문에 광이 투과할 수 있는 깊이가 낮았다. 그 탓에 심부 조직의 영상획득과 치료에 한계가 있었다.
DGIST 장진호,황재윤 교수팀은 지난 2017년 초음파를 쬐었을 때 생체조직에 생성되는 마이크로미터 수준의 공기방울들을 활용해 빛의 투과 깊이를 증가시킬 수 있는 기술을 개발한 바 있다.
이이 거듭된 연구를 통해 초음파를 이용해 생체조직 내에 공기방울들이 촘촘하게 채워져 있는 공기방울층을 원하는 영역에 생성, 유지할 수 있는 기술을 개발했다.
또한 이 기술을 공초점 형광 현미경에 적용해 기존 대비 6배 이상의 공초점 형광 현미경의 영상 깊이를 확보할 수 있는 광 투명화 역할을 하는 초음파 조직 투명화 기술을 적용한 현미경을 세계 최초로 개발했다.
이 초음파 조직 투명화 현미경은 초음파 조사를 멈추면 생성되었던 공기방울들이 사라지고 생체조직에 어떠한 손상도 일어나지 않을 뿐만 아니라 공기방울 생성 전의 광학 특성으로 돌아가는 것을 확인해 생체에 무해함을 확인했다.
장 교수는 “초음파와 광영상 전문가의 긴밀한 협업을 통해 기존 광 영상 및 치료 기술의 태생적 한계를 극복할 수 있었다.” 며, “본 연구를 통해 확보한 기술은 향후 다양한 광 영상과 광 치료 기술에 적용해 영상 및 치료 깊이를 증가시켜 기존 기술의 활용분야와 효용성 제고에 기여할 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다.
이번 연구 성과는 광학 분야의 가장 저명한 글로벌 학술지인 ‘네이처 포토닉스’에 9월 5일자로 발표됐다.
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