암 조기진단 영상기술 개발…국산화로 가격 90%↓

전자통신연, 다이오드 기반 펨토초 레이저 현미경…신약 분석 등에 활용

 한국전자통신연구원(ETRI)은 펨토초 레이저와 반도체 발광소자인 다이오드를 결합해 제작하는 '비선형 라만 분자진동 영상기술(CARS)'을 개발했다고 25일 밝혔다.

 이 기술이 적용된 펨토초 레이저 기반 라만 분자진동 광학현미경은 1천조 분의 1에 해당하는 펨토초 단위로 분자 움직임을 관찰하는 장비로, 형광물질을 사용하지 않아 관찰 시간에 제한이 없고 형질 변화에 따른 부작용이 없다는 게 장점이다.

 그동안 암을 비롯한 각종 질병 진단을 위해 자기공명영상장치(MRI)와 컴퓨터단층촬영(CT)이 많이 사용됐으나, 비정상적인 병변 조직이 발병된 이후에나 활용한다.

 다이오드 기반 펨토초 레이저 기술, 고정밀 광학계 기술, 현미경 자동화 기술 등이 적용된 이 현미경은 병변 이전 조기진단에 목적을 둔다.

 염색 없이 세포조직 내 암 표지자(CH2)와 같은 더 작은 특정 분자를 볼 수 있어 발병 전에 활용할 수 있다. 이 기술이 적용된 현미경으로 표본을 관찰하면 정상 조직인지 암 조직인지 쉽게 알 수 있다.

 그동안 활용된 외국산 CARS(동시에 두 개의 서로 다른 빛을 샘플에 쪼여 표적이 되는 분자의 진동에 따른 빛 주파수 차이를 영상화하는 기술) 현미경은 성능이 뛰어나지만, 레이저 두 대로 구성돼 가격이 10억 원대로 비싼데다 책상 두 배 정도로 크다는 단점이 있었다.

ETRI가 개발한 펨토초 레이저 구성도

 연구진은 상용화 가격을 외국산보다 10% 이내로 낮추고, 레이저도 한 대로 해결해 크기를 절반 이하로 줄였다. 상용화되면 노트북 두 배 정도 크기로 줄일 수 있다고 연구진은 설명했다.

 연구진은 레이저 출력도 기존 실험실 수준(200㎽)에서 5배(1W) 끌어올려 성능을 세계적 수준으로 유지하는 등 6개월 내 상용화 가능성을 높였다.

 이 영상기술은 1024 x 1024 픽셀 해상도에서 초당 7.5프레임 스캔 속도를 나타냈다.

 외국산보다 4배 더 높은 해상도와 최대 4배 가까이 영상해석이 빠른 수준이다. 1초에 7.5장의 영상을 송출할 수 있어 실시간 표본을 즉시 볼 수 있고, 끊김 없는 영상분석이 가능한 수준이라고  연구진은 전했다.

 ETRI 진단치료기연구실 송동훈 박사는 "저비용의 펨토초 레이저 한 대로 비선형 라만 분자 진동 영상을 구현함으로써 기존 라만 영상 획득 시간의 한계를 극복했다"며 "실시간 구현과 제작 비용 절감으로 상용화에 근접했다"고 말했다.


의료.병원,한방

더보기
학교는 '노마스크' 가능한데 학원가에선 "그래도 마스크 착용"
30일부터 학교를 포함한 실내에서 마스크 착용 의무가 해제되지만, 상당수 학원은 자체적으로 마스크 착용 지침을 유지하기로 한 것으로 나타났다. 자칫 학원 내에서 코로나19 감염이 늘어날 경우 학원 운영이 어려워질 수 있다는 우려 때문으로 풀이되지만, 이에 따라 학생들은 학교 교실에서는 마스크를 벗었다가 학원 교실에선 써야 하는 상황에 놓이게 됐다. 특히 방역·교육당국이 학원과 학교·유치원·어린이집 통학 차량은 대중교통으로 분류해 마스크 착용 의무를 유지했기 때문에 학생들이 당분간 마스크에서 완전히 해방되기는 어려울 것으로 보인다. ◇ 대형 입시학원·어학원 등 상당수 실내마스크 유지할 듯 29일 교육계에 따르면 학원가에서는 실내 마스크 착용 의무가 해제되는 30일 이후에도 원생들에게 마스크를 계속 쓰도록 방침을 정한 곳이 많다. 대형 입시학원 가운데 종로학원과 메가스터디는 마스크 착용 지침을 유지하겠다고 밝혔다. 임성호 종로학원 대표는 "우선 착용하도록 하고 '노 마스크'를 할지는 상황 추이를 본 뒤 결정하기로 했다"며 "성급하게 변화를 주지 않고 안정적으로 상황을 지켜보려고 한다"고 말했다. 메가스터디 관계자도 "(코로나19) 감염 예방을 위해 학생·강사·직

학회.학술.건강

더보기

메디칼산업

더보기