우리대학 화공생명공학부 권우성 교수가 생체적합성 실리카 나노입자를 광음향영상(Photoaccoustic imaging, 광파를 초음파로 변환하여 영상화하는 기술) 조영제로 이용하여 빠르고 안전한 간암 치료 시스템의 구현 가능성을 열었다.

이번 연구는 화공생명공학부 교수 권우성 교수, 포스텍 신소재공학과 한세광 교수, 창의IT융합공학과 김철홍 교수가 공동으로 수행했으며, 연구결과는 재료분야 권위지 Advanced Functional Materials (IF = 12.12)에 속표지논문으로 4월 18일 게재됐다.

(논문명: In Vivo Photoacoustic Imaging of Livers Using Biodegradable Hyaluronic Acid-Conjugated Silica Nanoparticles)

의학기술이 상당히 발달한 현대에도 암 질병은 여전히 치료하기 어려운 질병으로 손꼽히고 있다. 그 중 간암은 위암에 이어 두 번째로 가장 많은 사망자를 낸 암으로, 이는 간암의 특성상 조기진단이 어렵다는 데에서 기인한다. 더불어, 생전산화단층촬영(CT), 자기공명영상(MRI), 양전자방출단층촬영(PET) 등 기존의 질병 진단 기술은 값비싼 비용과 긴 분석 시간을 요구하며, 인체에 유해한 방사성 동위원소 및 전이금속을 이용한 조영제를 필요로 한다는 단점이 있다.

이에 본 연구진은 생체적합성 실리카 나노입자를 이용하여 간암을 보다 빠르고 안전하게 진단할 수 있는 시스템을 개발했다. 먼저 생체적합성 실리카 나노입자의 화학적 구조를 조절하여 강한 광음향 신호를 발생하는 광음향 나노조영제를 합성한 후, 나노조영제 표면에 간을 표적할 수 있는 고분자인 히알루론산(hyaluronic acid)를 결합하여 간 표적성을 갖도록 설계하였다. 이렇게 제작된 간 표적성 광음향 나노조영제는 간으로 빠르게 전달돼 강한 광음향 신호를 발생하였으며, 이를 이용해 간의 이상 여부를 효과적으로 확인할 수 있음을 입증했다.

권우성 교수는 “간암 극복을 위해 선행되어야 하는 빠르고 안전한 진단 시스템 구축에 큰 역할을 할 것으로 기대된다”고 밝혔다.