국내 연구진이 생체조직에 빛을 쪼여줄 때 초음파를 함께 조사함으로써 광산란 현상을 현저히 줄이고 빛의 투과깊이를 증가시키는 독창적인 기술을 개발했다.
한국연구재단은 장진호 서강대학교 교수팀이 초음파를 이용해 생체조직에서 광산란이 거의 일어나지 않도록 일시적으로 마이크로미터 크기의 공기 방울을 유도해 빛의 투과 깊이를 증가시키는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.
빛을 생체조직에 조사해 구조정보를 영상으로 제공하는 '광 영상'이나 병변조직을 치료하는 '광 치료' 기술은 이미 임상에서 널리 사용되고 있다. 다만 생체조직에서 빛이 입자를 만났을 때 진행 방향이 불규칙한 경로로 바뀌는 '광산란'이 발생해 빛이 투과되는 깊이가 낮아져 심부 조직에서는 영상 획득과 치료에 한계가 있었다.
연구팀은 생체조직에 빛을 단독으로 조사할 때보다 초음파와 함께 조사할 때 광산란으로 인해 빛이 퍼지는 현상이 현저히 줄어들고, 형광 영상의 화질도 개선된다는 사실을 실험으로 입증했다. 연구결과에 따르면 초음파를 조사했을 때 생체조직에 마이크로미터 수준의 작은 공기 방울들이 생성된다. 이 공기 방울들이 빛의 파장과 거의 같은 크기의 입자에 의한 빛의 산란 현상인 '미산란'을 일으켜 광산란이 빛의 진행방향으로 일어나도록 유도함으로써 빛의 투과깊이가 늘어난다.
장진호 교수는 "이 연구는 초음파를 이용하여 생체조직의 광산란 특성을 일시적으로 변화시켜서 빛의 투과 깊이를 증가시킨 것"이라며 "기존 광 영상 및 치료 기술의 성능향상과 더불어 임상 응용분야를 확대시킬 것"이라고 말했다.
이번 연구결과는 국제학술지 '사이언티픽 리포트'(Scientific Reports)에 게재됐다.
남도영기자 namdo0@dt.co.kr
|
