각막 속까지 들여다보는 광학현미경 등장하나

국내 연구진이 개별 세포를 관찰할 수 있을 만큼 정밀한 영상 기술을 개발했다. 각막 안까지 꿰뚫어보는 광학현미경이 나올 수 있게 됐다.
4일 기초과학연구원(IBS) 최원식 분자 분광학 및 동력학 연구단 부연구단장 연구진은 이미지 왜곡 현상을 보정하는 단일산란파 폐루프 축적(Closed-Loop Accumulation of Single Scattering·CLASS) 기술을 개발했다고 밝혔다.
암세포의 약 80%는 피부나 장기 가장 바깥쪽 세포층에서 1㎜ 이상 깊이에 생긴다. 그런데 세포핵 변화로 발생한 암세포 크기는 수 ㎛(마이크로미터, 1㎛=100만 분의 1ｍ)에 불과하기 때문에 기존 의료 영상기법으로는 식별이 어렵다.
이 때문에 그 동안 개별 세포를 관찰할 수 있는 영상 기술은 없었다. 세포 수준의 관찰이 가능해지려면 조직 내부로 들어간 빛이 여기저기 흩어져 이미지를 왜곡하지 않도록 만들어야 하기 때문이다. 빛이 사방팔방 반사될 경우 두 개의 물체를 별개의 것으로 구별하기 힘들어지고 관찰 정밀도가 떨어진다.

앞서 연구진은 물체 이미지 정보를 갖는 단일산란파만을 측정하고, 배경 잡음인 다중산란파를 제거하는 '단일산란 집단축적' 현미경을 제작한 바 있다. 여기에 반사각 각도별 수차까지 보정하면 왜곡이 심한 이미지도 고해상도로 출력할 수 있다.
연구진은 이 같은 기술을 활용해 토끼 각막 속 약 0.5㎜ 깊이에 존재하는 곰팡이 필라멘트 구조를 아주 정밀한(0.6㎛ 분해능) 영상으로 구현해내는 데 성공했다. 수 ㎛ 크기의 세포핵 내부를 관찰할 수 있게 된 것이다.
최원식 부연구단장은 "이 기술은 공초점 현미경이나 이광자 현미경 등 현재 이용되는 이미징 기술에 접목하거나 내시경에 탑재할 수 있다"며 "질병의 조기 진단 시기를 획기적으로 앞당길 수 있게 됐다"고 말했다.
[김윤진 기자]