한국과학기술연구원(KIST)은 암 조직을 실시간으로 식별할 수 있는 형광 박테리아 기반 수술 조영 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구는 KIST 바이오닉스연구센터 서승범 박사, 화학생명융합연구센터 김세훈 박사, 충남대학교병원 이효진 교수 공동연구팀이 수행했다.
연구팀은 암 조직에 선택적으로 도달해 형광 신호를 발현하는 유익한 박테리아를 설계해, 수술 중 암의 위치와 경계를 실시간으로 확인할 수 있는 기술을 구현했다. 형광은 체내에서 최대 72시간 이상 유지되며, 복잡한 장기 구조 내에서도 암 부위만 선택적으로 발광해 수술 정확도를 높일 수 있다.
이 기술은 기존 조영제가 암종별로 별도로 개발돼야 하는 한계를 극복했다. 암 조직의 공통 특성인 저산소 상태와 면역 회피 환경을 인식해 다양한 고형암에 적용 가능하다. 형광 밝기는 기존 기술 대비 약 5배 향상됐으며, 근적외선 대역을 활용해 수술용 내시경과 영상 장비와의 호환성도 확보됐다.
현재 사용 중인 형광 수술 장비와 연계 가능하다는 점에서, 임상 현장 적용성과 상용화 가능성도 높은 것으로 평가된다. 수술 로봇 및 영상 보조 장비와 결합할 경우, 수술 영상의 정확도를 높이고 수술 시간을 줄이는 데도 기여할 수 있다.
연구팀은 해당 기술을 기반으로 진단, 수술, 치료가 통합된 암 치료 플랫폼으로 확장할 계획이다. 암 조직 표적성이 높은 박테리아 특성을 활용해 항암제 또는 치료 단백질을 탑재하는 정밀 치료 기술 개발도 병행 중이다.
서승범 박사는 “박테리아가 암 조직을 선택적으로 찾아가 형광 신호를 발현함으로써 실시간 위치 파악이 가능해졌으며, 특정 암종에 국한되지 않고 다양한 고형암에 적용할 수 있는 확장성이 장점”이라고 설명했다.
김지윤 기자/ hello@sciencewave.kr
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