[대전=뉴스아이즈] 이은정 기자 = 국내 연구진이 주사 한 대만 맞으면, 두 가지 이상의 암을 동시에 24시간 안으로 진단할 수 있는 나노캡슐을 개발했다.

한국기초과학지원연구원(원장 정광화)은 한국생명공학연구원(원장 장규태), 나타리 알치 MIT 교수팀, 김재홍 예일대 교수팀과의 공동연구를 통해 일반 형광과는 정반대로 높은 파장의 빛(빨간색 계열)을 받아 낮은 파장의 빛(파란색 계열)으로 방출하는 '상향변환(Upconversion) 나노캡슐'을 개발했다고 11일 밝혔다.

개발된 캡슐은 200nm(나노미터) 크기로 서로 다른 두개의 유기 형광 염료 액상을 가두고 있어 하나의 빛으로도 다양한 형광색 방출이 가능하다.

이 원리를 이용해 나노캡슐 표면에 질병의 표지나 표적을 선별적으로 집어낼 수 있는 두 종류 이상의 바이오탐침(항체, 펩타이드 등)을 부착해 주사한 후 빛을 쏘여 촬영하면 현장에서 바로 다중 암세포 이미징을 관찰할 수 있다.

주사 한방과 빛을 쬐는 것만으로 진단이 가능해졌기 때문에 연구진은 향후 진단의 신속성과 환자들이 검사에서 받는 고통과 스트레스, 경제적 부담을 완화시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다.

개발된 캡슐을 질병 진단에 활용하면, 생체 조직 투과성과 조직 손상에 거의 영향이 없는 장파장의 빛을 이용할 수 있어 진단 효율성을 향상시킬 수 있으며, 실리카 나노캡슐이 적용돼 인체에 무해하다는 장점이 있다.

또한, 다중 암진단과 치료에 활용되어 다양한 난치성 질환의 질병 조기진단 및 효과적인 치료를 동시에 수행하는 환자 맞춤형 멀티테라그노시스(Multi Theragnosis) 연구에 응용될 수 있을 것으로 예상된다.

권오석 생명연 박사는 "이번 상향변환 나노캡슐은 다양한 에너지 상향변환용 유기 형광 염료를 액상 형태로 실리카 캡슐에 가두려는 기술이 있어 이번 성과가 가능했다"고 설명했다.

송현석 기초지원연 박사는 "이번 연구를 통해 신체 조직의 투과율이 좋고 조직 손상을 주지 않고, 여러 종류의 암을 선택적으로 진단할 수 있어 암의 종류뿐 아니라 암의 전이까지 진단할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구결과는 나노과학분야의 세계적 학술지인 'ACS Nano'지 온라인 판에 지난 7일자로 게재됐다.