표준연구원 "반도체 제작방식 활용해 금 나노입자 적층 합성"
(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 국내 연구진이 주사 한 번으로 다양한 영상진단장비에 동시 적용 가능한 '맞춤형 나노 조영제' 합성기술을 개발했다.
한국표준과학연구원(KRISS)은 나노바이오측정센터 위정섭·이태걸 박사 연구팀이 금 나노입자를 달걀 프라이 형태로 적층하는 합성기술을 내놨다고 21일 밝혔다.
연구팀은 아울러 나노입자 조영제를 다양한 방식의 바이오 이미징(진단장비로 생체현상을 영상화하는 기술)에 적용할 수 있다는 사실을 증명했다.
자기공명영상(MRI)이나 컴퓨터단층촬영(CT) 등 영상진단장비는 종류마다 신호 생성 원리가 달라 조영제 또한 다르게 개발했다.
이 때문에 많은 장비를 활용하는 복합 바이오 이미징을 위해선 환자에게 조영제를 여러 번 투약해야 하는 불편함과 위험성이 있었다.
연구팀은 다른 특성을 가진 나노입자를 결합해 조영제를 개발하면 주사 한 번에 복합 바이오 이미징을 수행할 수 있다는 점에 착안했다.
다만 이 경우 용액 상에서 핵을 키워 나노입자를 합성하는 기존 방법으로는 입자 외부 형태·내부 구조·물질 조성 등을 독립적으로 조절하고 예측하기 어려웠다.
연구팀은 기존의 화학적 합성법에서 벗어나 반도체 소자 제작기술을 끌어들였다.
커다란 원재료를 점차 미세한 크기로 잘라내는 하향식(top-down) 공정 기술로 나노입자를 합성했다고 연구팀은 설명했다.
합성된 나노입자는 납작하고 크기가 다른 입자 두 개가 층층이 쌓여 있는 형태다.
연구팀은 이를 흰자와 노른자로 구분된 달걀 프라이에 비유했다.
달걀프라이 형태의 나노입자 흰자와 노른자 부분은 각각 안과에서 광간섭단층영상(OCT)과 광음향영상(PAM) 진단 조영제로 동시에 쓸 수 있다.
연구팀이 입자 지름과 두께를 독립적으로 조절해 광학 특성을 맞춤형으로 설계한 덕분이다.
한국표준연구원 관계자는 "안구 조직과 망막 혈관 영상정보 통합 분석을 통해 기존에 쉽게 발견하지 못한 안구질환을 진단하는 데 기여할 것"이라며 "의료현장 수요를 반영한 맞춤형 나노 조영제 개발로 투약에 대한 부담을 줄이고 진단 정확도를 높일 것으로 기대한다"고 말했다.
미래창조과학부 미래유망융합기술 파이오니아 사업 지원을 받은 이번 연구 결과는 세계적 학술지 'ACS 나노(ACS Nano)' 5월 22일 자 온라인판에 실렸다.
walden@yna.co.kr
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