ETRI, 인체 무해한 산화철 나노입자 활용
세계 4곳만 장비 구현..세계 최대 시야각 구현
세계 4곳만 장비 구현..세계 최대 시야각 구현
ETRI 제공
한국전자통신연구원(ETRI)은 산화철 나노입자를 이용한 의료영상장비(MPI) 기술을 통해 125㎜급 세계 최대 시야각(FOV)을 갖는 의료영상 장비를 개발했다고 1일 밝혔다.
PET은 방사능 의약품을 환자가 먹거나 주사한 뒤, 의약품의 반응 정도를 촬영해 암이나 종양 같은 병변을 찾아내는 영상진단 기술이다. 생체조직의 생화학적·기능적 이상을 진단해 암과 뇌종양 진단뿐 아니라 치매 조기 진단 등에 활용할 수 있다.
하지만, PET은 극미량이지만 방사성 의약품을 먹은 후에 촬영할 수 있어 내부 피폭 우려와 검사 횟수나 환자 몸 상태에 따라 제약이 많다.
산화철은 인체에 무해하고, 자성을 뗘 항원-항체가 코팅된 산화철 나노입자를 생체에 주입하면 질병 발생 부위에 달라 붙는다. 이후 산화철 나노입자에서 나오는 신호를 확보해 3차원 공간 정보을 바탕으로 정확한 위치를 영상으로 판별할 수 있다.
연구팀은 지난 2019년 40㎜ 수준의 MPI 장비를 개발한 데 이어, 혼합전자기장 분석기술과 영구자석 배열을 이용한 자기장 방식의 MPI기술을 통해 세계 최대 크기의 시야각을 갖는 장비를 개발했다. 현재 MPI 기술은 필립스, 미국 GE, 마그네틱 인사이트, 독일 등 소수 기업만이 확보하고 있으며, 실제 장비 개발에 성공한 곳은 네 곳에 불과하다. 시야각 크기도 40㎜ 이하 수준이다.
연구팀은 자기장 발생 장치를 비롯해 중앙제어 시스템과 제어 SW 등 장비에 필요한 대부분의 기술을 독자 개발했고, 실험용 생쥐와 토끼 같은 소동물의 생체에 적용한 시야각 크기를 지녔다고 설명했다.
정재찬 ETRI 필드로보틱스연구실 박사는 "기존 장비의 시야각 한계를 극복해 인체에 적용할 수 있는 수준까지 가능성을 보여줬다"며 "앞으로 기술을 더욱 고도화해 상용화하고, 뇌 질환에 MPI 기술을 적용할 수 있도록 장비의 시야각을 더욱 확장시켜 나갈 계획"이라고 말했다.
공동연구를 수행한 유홍일 을지대 의대 교수는 "인체에 무해한 산화철 나노입자를 이용한다는 점에서 환자 부담을 줄이면서 다양한 질환의 병변 부위를 확인할 수 있어 기존 영상장비와 차별화된 원천기술로 쓰일 것"이라고 전망했다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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