KPI뉴스 - 염색 없이 중적외선으로 심장 등의 조직 읽을 수 있는 현미경 기술 개발

  • 흐림김해시15.1℃
  • 비안동14.3℃
  • 비흑산도16.6℃
  • 흐림서청주14.8℃
  • 구름많음백령도13.3℃
  • 흐림속초13.5℃
  • 흐림강릉14.6℃
  • 비제주19.6℃
  • 흐림봉화13.1℃
  • 흐림수원14.5℃
  • 흐림영천14.6℃
  • 흐림진도군19.0℃
  • 흐림통영16.4℃
  • 흐림금산14.1℃
  • 흐림완도17.0℃
  • 흐림동해15.5℃
  • 흐림전주14.6℃
  • 흐림대전15.0℃
  • 흐림고창14.6℃
  • 흐림고산18.3℃
  • 흐림북춘천10.9℃
  • 흐림철원10.3℃
  • 흐림의성14.4℃
  • 흐림고흥16.5℃
  • 흐림장수13.2℃
  • 비여수16.8℃
  • 비창원15.9℃
  • 흐림북부산16.1℃
  • 흐림장흥16.2℃
  • 비목포15.9℃
  • 흐림대관령9.1℃
  • 흐림고창군15.0℃
  • 흐림양산시16.3℃
  • 흐림파주11.5℃
  • 흐림이천13.5℃
  • 흐림동두천11.8℃
  • 흐림북창원15.7℃
  • 비서귀포19.2℃
  • 흐림정선군12.9℃
  • 흐림서산15.1℃
  • 흐림원주14.0℃
  • 흐림보령16.6℃
  • 흐림남해15.5℃
  • 흐림순창군14.2℃
  • 흐림의령군13.9℃
  • 비울산15.2℃
  • 흐림순천13.9℃
  • 흐림강진군17.2℃
  • 흐림정읍14.5℃
  • 비포항16.1℃
  • 비울릉도17.9℃
  • 흐림충주15.3℃
  • 흐림부여15.5℃
  • 흐림광양시15.8℃
  • 흐림남원14.1℃
  • 흐림서울15.2℃
  • 흐림부안14.6℃
  • 비부산17.8℃
  • 흐림산청13.9℃
  • 흐림북강릉13.5℃
  • 흐림인천15.4℃
  • 흐림진주13.8℃
  • 흐림임실14.0℃
  • 흐림성산20.3℃
  • 흐림청주16.6℃
  • 흐림천안14.8℃
  • 흐림거제16.5℃
  • 흐림영광군14.3℃
  • 흐림영덕15.1℃
  • 흐림구미14.9℃
  • 흐림제천13.4℃
  • 흐림대구14.6℃
  • 흐림강화12.4℃
  • 흐림광주15.2℃
  • 흐림홍성14.7℃
  • 흐림춘천11.3℃
  • 흐림합천15.0℃
  • 흐림울진15.8℃
  • 흐림세종15.0℃
  • 흐림청송군13.7℃
  • 흐림영주14.1℃
  • 흐림군산15.2℃
  • 흐림문경14.0℃
  • 흐림보은14.1℃
  • 흐림인제10.5℃
  • 흐림추풍령13.5℃
  • 흐림해남17.8℃
  • 흐림경주시14.8℃
  • 흐림태백12.3℃
  • 흐림보성군15.6℃
  • 흐림거창14.1℃
  • 흐림상주14.1℃
  • 흐림홍천11.8℃
  • 흐림밀양15.3℃
  • 흐림함양군14.3℃
  • 흐림영월14.0℃
  • 흐림양평13.7℃

염색 없이 중적외선으로 심장 등의 조직 읽을 수 있는 현미경 기술 개발

장영태 기자 Google구글에서 선호하는 출처로 추가
기사승인 : 2026-01-06 09:42:40
포스텍 연구팀, 현미경으로 조직 섬유 정렬·손상 상태 정밀 분석
인공 장기 개발과 질병 연구에 큰 도움 기대

포스텍은 전자전기공학과·IT융합공학과·기계공학과·융합대학원 김철홍 교수, 기계공학과·생명과학과·IT융합공학과·융합대학원 장진아 교수, IT융합공학과 박사과정 박은우 씨, 바이오프린팅 인공 장기 응용기술센터 황동규 박사 연구팀이 조직을 절단하거나 염색하지 않아도 심장이나 힘줄과 같은 조직의 상태를 정밀하게 분석할 수 있는 새로운 현미경 기술을 개발했다고 6일 밝혔다.

 

▲ 포스텍 전자전기공학과·IT융합공학과·기계공학과·융합대학원 김철홍 교수. [포스텍 제공]

 

이 연구성과는 광학 분야 학술지인 'Light:Science & Applications'에 게재됐다.

 

이 기술은 단백질 섬유의 배열 방향과 밀집 정도를 수치로 확인할 수 있어 인공 장기 품질 검사나 질병 진단 등 다양한 분야에 활용될 것으로 기대된다.

 

심장 근육이나 힘줄 같은 조직은 단백질 섬유가 일정한 방향으로 정렬되어야 제대로 작동한다. 그러나 심근경색이나 섬유화, 암 같은 질병이 생기면 이 배열이 흐트러져 조직이 제 기능을 잃는다.

 

이런 변화를 확인하려면 조직을 떼어내 염색하고 현미경으로 관찰해야 했지만 시간이 오래 걸리고 결과도 연구자마다 달랐다.

 

▲ 포스텍 기계공학과·생명과학과·IT융합공학과·융합대학원 장진아 교수. [포스텍 제공]

 

연구팀은 문제를 해결하기 위해 '중적외선 이색성 민감 광음향 현미경(MIR-DS-PAM)'을 개발했다.

 

조직에 중적외선 빛을 비추면 단백질이 이를 흡수하며 미세하게 팽창하고 이때 발생한 초음파를 감지해 단백질의 위치를 알아낼 수 있다. 빛의 '편광(진동방향)'을 조절하는 방법도 사용했다.

 

단백질 섬유가 일정한 방향으로 배열되면 해당 방향의 편광을 더 많이 흡수하는데 그 차이를 분석하면 단백질 섬유가 얼마나 가지런히 정렬되어 있는지도 정량적으로 측정할 수 있다.

 

연구팀은 3D 바이오프린팅으로 만든 인공 심장에 이 기술을 적용해 조직이 성숙할수록 단백질이 쌓이고 섬유 배열이 정돈되는 과정을 염색 없이 관찰했다.

 

▲ 중적외선 이색성 민감 광음향 현미경을 이용한 인공 심장 조직의 구조적 분석에 대한 모식도. [포스텍 제공]

 

또, 섬유화가 진행된 조직에서는 정상 조직과 달리 구조적 붕괴에 따른 배열의 불균일성을 정량적으로 구분하는 데 성공했다. 기존 형광 현미경 기술보다 훨씬 더 간단하고 객관적인 방법으로 같은 정보를 얻을 수 있게 된 것이다.

 

이 기술은 인공 장기 품질 검사나 심근경색, 암 등 질병의 진행 상태를 조기에 파악하는 진단 도구로 발전할 가능성이 크다. 복잡한 염색 과정이 필요하지 않아 연구 시간과 비용을 줄이면서 더 정확하고 일관된 결과를 얻을 수 있다는 점이 큰 장점이다.

 

김철홍 교수는 "이번 연구는 재생의학과 병리 진단 분야에 새로운 방법을 제시할 것"이라고 말했다.

 

장진아 교수는 "심장뿐 아니라 힘줄, 각막 등 다양한 조직의 변화를 평가할 수 있어 인공 장기 개발과 질병 연구에 큰 도움이 될 것"이라고 덧붙였다.

 

 KPI뉴스 / 장영태 기자 3678jyt@kpinews.kr

 

[저작권자ⓒ KPI뉴스. 무단전재-재배포 금지]