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암조직 찾아내는 형광화합물 개발…"저산소증 감지해 20배 신호"

송고시간2021-03-23 09:58

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한국기초과학지원연구원은 홍관수 박사 연구팀이 암 조직에만 특이적으로 반응해 형광 신호를 내는 분자 화합물(프로브·Probe)을 개발했다고 23일 밝혔다.

우리 몸속 암세포가 증식할수록 암 조직 부위의 산소 농도가 낮아지는데, 이 같은 저산소증을 감지해 형광 신호를 내는 프로브가 활발히 연구되고 있다.

연구팀은 세포 실험을 통해 산소 농도가 정상인 경우보다 저산소증 상태에서 프로브 형광 신호가 20배 이상 증가하는 것을 확인했다.

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기초지원연 "정밀 진단 및 정상 조직 절제 예방에 기여"

암세포에만 반응하는 형광 화합물 작동 원리 모식도
암세포에만 반응하는 형광 화합물 작동 원리 모식도

[한국기초과학지원연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국기초과학지원연구원은 홍관수 박사 연구팀이 암 조직에만 특이적으로 반응해 형광 신호를 내는 분자 화합물(프로브·Probe)을 개발했다고 23일 밝혔다.

우리 몸속 암세포가 증식할수록 암 조직 부위의 산소 농도가 낮아지는데, 이 같은 저산소증을 감지해 형광 신호를 내는 프로브가 활발히 연구되고 있다.

하지만 조직 침투력이나 형광 신호 감도가 낮아 정확한 암 조직 위치를 찾기 어렵다는 한계가 있다.

연구팀은 저산소증 상태에서 높은 감도로 활성화해 종양 조직만을 표적할 수 있는 근적외선 형광 프로브를 개발했다.

근적외선 형광 프로브의 형광 이미징
근적외선 형광 프로브의 형광 이미징

[한국기초과학지원연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

종양 표적기, 저산소증 반응기, 형광층 역할을 하는 분자들을 결합한 형태로 이뤄져 있다.

연구팀은 세포 실험을 통해 산소 농도가 정상인 경우보다 저산소증 상태에서 프로브 형광 신호가 20배 이상 증가하는 것을 확인했다.

암 유발 동물 모델에 정맥주사로 프로브를 투여한 결과, 암 조직에 프로브가 쌓이고 형광 신호가 증폭되는 것을 생체 광학 이미징 시스템을 통해 관찰했다.

암을 정밀하게 진단할 수 있을 뿐만 아니라 외과 수술 때 체내에 주입된 프로브의 형광 반응을 실시간 확인할 수 있어 정상 조직의 절제를 막을 수 있을 것으로 기대된다.

근적외선 형광 프로브의 구조와 원리
근적외선 형광 프로브의 구조와 원리

[한국기초과학지원연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

이번 연구 성과는 국제 학술지 '의약화학 저널'(Journal of Medicinal Chemistry) 지난 12일 자 표지논문으로 실렸다.

jyoung@yna.co.kr

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