“암조직·혈관·림프절, 더 오래 본다”…차세대 ‘근적외선 형광염료’ 개발 작성일 07-19 49 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">화학연, 고분자 구조 재설계해 광안정성 높인 형광체 개발<br>기존 소재 대비 4배 형광효율 향상, 독성 없고 빠른 조직 침투<br>암수술, 림프절 탐색, 혈관조영 등 다양한 진단·치료에 활용</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="y0qhrhOcSV"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="906c451647b7160c91ad588e5b3d24aaf0c9a53958e7074972eefa93f241b541" dmcf-pid="WpBlmlIkl2" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="근적외선 형광염료의 광안정성을 높인 KR-NIR-P 기술 개념도. 화학연 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/19/dt/20260719133709325rnwy.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="PetEaEAiW8" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/19/dt/20260719133709325rnwy.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 근적외선 형광염료의 광안정성을 높인 KR-NIR-P 기술 개념도. 화학연 제공. </figcaption> </figure> <p contents-hash="f36c40620d52ffe4c16493765f40aa37c29e27d0e9a657a0f785d5c37298c77d" dmcf-pid="YUbSsSCEy9" dmcf-ptype="general"><br><span>암, 림프절 등 위치 확인용 근적외선 의료영상에 쓰이는 형광염료가 빛을 받으면 빠르게 흐려지던 문제를 개선했다. 암의 전이 경로인 림프절을 실시간으로 추적하는 데 활용할 수 있을 것이라는 기대다.</span></p> <p contents-hash="85da247dd8bd90e8a3da89748bfdc2715f8db6fd9ebaa4cd0d5e28c8aa50e992" dmcf-pid="GuKvOvhDWK" dmcf-ptype="general">암 수술과 림프절 탐색 등 생체 조직의 위치를 확인하는 데 쓰이는 근적외선 의료영상의 형광염료의 광안정성 한계를 개선할 수 있는 기술이 나왔다.</p> <p contents-hash="7a1ca996f0c192065d95b7260c990077fb6bad9fb6978f0e17c366b794a842b7" dmcf-pid="H79TITlwvb" dmcf-ptype="general">형광염료가 빛을 받으면 빠르게 흐려지던 문제를 극복한 것으로, 기존 대비 4배 높은 형광 효율과 부작용 없이 수술과 혈관 조영, 영상 진단 등에 활용할 수 있을 전망이다.<span> </span></p> <p contents-hash="5af63651eb734dbdef7b37427db1dd5c36b65f46261e13ac01e73cc701d0e994" dmcf-pid="Xb4GSGyOWB" dmcf-ptype="general">한국화학연구원은 박영일·남상환 박사팀이 박성진 미국 조지아 공대 교수팀과 함께 근적외선 형광염료인 ‘인도시아닌 그린’(ICG)을 고분자 구조로 재설계해 광안정성을 높인 형광체를 개발했다고 19일 밝혔다.</p> <p contents-hash="a4abc6992aa9aee07b0fc9288c3f39f26865800ef97d68e0960bd4b6097ed0c8" dmcf-pid="ZK8HvHWIvq" dmcf-ptype="general">근적외선(NIR) 의료 영상은 가시광선보다 인체 조직을 깊이 통과하는 근적외선(약 650∼900 나노미터 파장)에 형광염료를 결합해 수㎝ 깊이의 생체조직까지 영상화할 수 있어 진단과 정밀 수술 등에 쓰인다.</p> <p contents-hash="ba5d6f63dd1b28d3553aaad4250f786980019d229bce710191df9be3e82bd0e7" dmcf-pid="596XTXYCSz" dmcf-ptype="general"><span>현재 세계적으로 유일하게 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받은 근적외선 형광 염료는 인도시아닌 그린(ICG)이다. 1959년 FDA 승인 이후 60년 넘게 유방암 림프절 추적, 간암 절제, 담관 시각화 등에 활용돼 왔다. </span></p> <p contents-hash="62f50d9e11abd9f343c979f8bd0325773723f3a3f8f915ebf38fff3ee790f96d" dmcf-pid="12PZyZGhC7" dmcf-ptype="general">하지만<span> ICG는 빛을 받으면 형광이 금방 흐려지는 ‘광 표백’ 문제로 인해 장시간이 소요되는 수술 시 </span><span>정확도가 떨어지는 문제가 있었다. </span></p> <p contents-hash="1f06c0db9aae5b7013a87b19972f266560b509e66ddce989032dab56a882d450" dmcf-pid="tVQ5W5Hlyu" dmcf-ptype="general"><span>이를 위해 미세입자 캡슐이나 나노구조체로 감싸 해결하기 위한 시도가 있었으나, 제조 공정이 복잡하고 형광물질이 새어 나오는 문제가 </span><span>있어 상용화에 어려움을 겪었다.</span></p> <p contents-hash="56067b197a31baeb8a6973726645e05bb93c9d2b4ad89700a025cde30b838d32" dmcf-pid="Ffx1Y1XSyU" dmcf-ptype="general">연구팀은 ICG 분자를 보호용 나노입자에 넣는 대신 형광물질 자체를 고분자로 중합해 새로운 근적외선 형광체 ‘KR-NIR-P’를 개발했다. 고분자 골격이 주변 산소 접근을 차단해 빛을 받아도 오래 동안 형광을 유지한다.</p> <p contents-hash="3b58f63c9b14cf7a668274a9c26a1e122b2c6ad7ab72a6ec4909e235a9fe4ac2" dmcf-pid="34MtGtZvlp" dmcf-ptype="general">또 고분자 구조가 분자들의 무분별한 응집을 막아 형광이 흐려지는 광표백을 서서히 늦출 수 있다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="8cb21afec496609b653d122c4f95fc23b57b62dc54c14a85c72c0d71653f8339" dmcf-pid="08RFHF5Tl0" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구성과를 표지논문으로 게재한 국제 학술지. 화학연 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/19/dt/20260719133710685xkdi.png" data-org-width="495" dmcf-mid="QQx1Y1XSS4" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/19/dt/20260719133710685xkdi.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구성과를 표지논문으로 게재한 국제 학술지. 화학연 제공. </figcaption> </figure> <p contents-hash="c23081196c3d8ee9e6d1f645e6efdb786b5fdde7613209af4e843a29e6a87b6a" dmcf-pid="p6e3X31yl3" dmcf-ptype="general"><br> 연구팀은 785나노미터 파장의 근적외선 레이저를 <span>KR-NIR-P에 200초 가량 노출시킨 후에 형광이 66% 유지됐다. 반면 기존 IGC는 50초 이내 형광이 40% 수준으로 급감했다. 광안정성이 기존 소재 대비 4배 이상 향상된 것이다.</span></p> <p contents-hash="645aef4005e38b2054297310fc7779569b06d9f51f8e467de5ce697aabd6f859" dmcf-pid="UPd0Z0tWSF" dmcf-ptype="general">세포 독성 실험에서도 자궁경부암과 <span>구강 편평암 세포 등 암세포와 정상 세포 모두에서 20 마이크로몰(µM) 농도까지 세포 생존율이 90% 이상을 유지해 높은 생체 적합성을 보였다.</span></p> <p contents-hash="a5c615aca9c664dc51f09829ad5f70340472868e340751483e187f47a3f0ec30" dmcf-pid="uQJp5pFYCt" dmcf-ptype="general"><span>세포사멸과 관련된 주요 단백질 변화도 기존 ICG와 큰 차이가 없어 세포 독성을 유발하지 않는 것을 나타났다.</span></p> <p contents-hash="bbd767de67915d52b5da7e1860e27733a3050f145a6ca74287b6c09a767f1943" dmcf-pid="7xiU1U3Gv1" dmcf-ptype="general">실제 종양과 유사한 인공 세포 덩어리인 3차원 종양 스페로이드에 넣었을 때, KR-NIR-P가 깊은 층까지 균일하게 침투됐고, 실험쥐 생체 실험에서는 발바닥 피하 주사 후 2시간 만에 림프절에서 형광이 검출됐다. 24시간 후에는 더 많은 형광이 축적됐다.</p> <p contents-hash="18746b9aa97a592223498ad1e1a8e0ef2f7f3ac0c5e87ab9634c5e121c5a90f1" dmcf-pid="zMnutu0HS5" dmcf-ptype="general">이는 암 전이 경로인 림프절을 실시간으로 추적하는 데 활용할 수 있음을 보여준 것이라고 연구팀은 평가했다.</p> <p contents-hash="e6bd0a591e6f51747c748827c83d9c9f1f1c57c5487fa657e41b0c2923934cbd" dmcf-pid="qRL7F7pXWZ" dmcf-ptype="general">박영일 화학연 박사는 “고분자화라는 합성 전략이 ICG외 다른 형광염료에도 적용할 수 있음을 보여준 연구”라며 “앞으로 독성 평가와 약동학 연구 등 임상 전 단계 연구를 통해 안전성과 유효성을 입증하는 연구를 이어가겠다”고 말했다.</p> <p contents-hash="3295c7d6b7e8c2599df439be21668fb777af0b856ea856327c6b5d13a896c4b3" dmcf-pid="Beoz3zUZCX" dmcf-ptype="general">연구결과는 나노·마이크로 소재 분야 국제 학술지 ‘스몰’ 지난달 표지 논문으로 실렸다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="9139a5946c72c8312ebb2ac07738d4e3ccb5b539ba02ff6cd05b79460854e07b" dmcf-pid="bcmP2P4qhH" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="남상환(오쪽부터) 화학연 책임연구원, 박영일 책임연구원, 최민석 연구원. 화학연 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/19/dt/20260719133711989zwpj.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="xCUskswaWf" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/19/dt/20260719133711989zwpj.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 남상환(오쪽부터) 화학연 책임연구원, 박영일 책임연구원, 최민석 연구원. 화학연 제공. </figcaption> </figure> <p contents-hash="b9304ecbb53cafe2dd4f7dc623db6b4415a2cd8e15768e9c2586a8f309c0783d" dmcf-pid="KksQVQ8ByG" dmcf-ptype="general"><br> 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 디지털타임스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "지을 수 있는 모든 곳에 반도체팹"…증설전쟁 불붙었다 07-19 다음 제19회 강원특별자치도장애인생활체육대회 종합 평가회의 개최 07-19 댓글 0 등록된 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