나노입자 이용해 정밀한 암세포 사진 ‘찰칵’

아연과 황으로 이뤄진 무독성 나노입자를 투여해 쥐의 암세포를 촬영한 장면. 선명도(분해능)가 뛰어나 암세포 하나하나가 오렌지색으로 구별된다. 한국기초과학원 나노입자연구단 제공

독성없는 황화아연 나노입자 합성
주사로 투여해 암조직 주변 촬영

기초과학연구원 나노입자연구단(단장 현택환)과 한국기초과학지원연구원(원장 정광화)은 18일 독성이 없는 나노입자로 정밀도가 높은 생체 광학영상을 찍을 수 있는 방법을 찾아냈다고 밝혔다.

의과학자들은 반도체 나노입자의 크기가 변함에 따라 색이 달라지는 현상을 이용한 질병 진단 기술 개발에 애써왔으나 반도체 나노입자가 카드뮴, 납, 비소 등 유해원소들로 구성돼 인체 안에 적용하지 못했다. 연구팀은 이들 원소 대신 아연과 황으로 이뤄진 황화아연 나노입자를 합성해 여기에 망간 이온을 덮어 아주 밝은 오렌지색 인광을 만들어냈다. 아연은 필수 영양소이고, 황은 단백질의 구성 원소여서 우리 몸에 해롭지 않다.

연구팀은 유방암만 선택적으로 인식하는 펩타이드 항체와 나노입자 표면을 결합시킨 뒤 암이 이식된 쥐에게 주사를 투여해 암조직 주변의 혈관과 암세포를 2㎛(마이크로미터·100만분의 1m) 이하 분해능의 고해상도 광학영상을 얻었다. 연구팀의 논문은 재료공학 분야 유명저널 <네이처 머티리얼스> 18일치(현지시각) 온라인판에 실렸다.

이근영 선임기자

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