달걀프라이 형태로 합성된 금 나노입자의 전자현미경 사진.한국표준과학연구원 제공
표준연 나노바이오측정센터 위정섭·이태걸 박사팀이 다양한 바이오이미징에 적용할 수 있는 금나노입자 합성기술을 개발했다고 21일 밝혔다.
바이오이미징은 MRI나 CT 등 다양한 영상진단장비로 생체현상을 측정하고 영상화하는 기술이다.
바이오이미징에는 영상진단장비로 인체 검사시 혈관이나 조직을 선명히 볼 수 있도록 하는 의약품인 조영제가 필요하다.
영상진단장비는 종류마다 측정되는 신호 생성의 원리가 다르기 때문에 조영제 또한 기존에는 영상장비마다 다르게 개발돼 다수의 장비를 활용한 복합 바이오이미징에서는 환자에게 조영제를 여러 번 투약해야 하는 불편함과 위험성이 있었다.
연구팀은 반도체 소자의 제작기술을 이용한 하향식(top-down) 공정기술로, 2차원 플라즈모닉 나노입자를 합성했다.
합성된 나노입자는 납작하고 크기가 서로 다른 입자 두 개가 적층된 달걀프라이 모양이다.
나노입자가 다양한 영상진단장비에 반응하려면 적층된 입자 하나마다 장비에 각각에 맞는 광학 특성(광흡수, 산란, 공진파장 등)을 부여해야 한다.
연구팀은 입자들의 지름과 두께를 독립적으로 조절함으로써 광학 특성을 맞춰 설계했다
이번에 개발된 ‘달걀프라이 나노입자’는 광간섭단층영상(OCT)과 광음향영상(PAM) 진단의 조영제로 동시 사용할 수 있다.
위정섭·이태걸 박사는 “이번 기술을 이용하면 금뿐만 아니라 다양한 물질과 물성의 나노입자를 설계 합성할 수 있다”며 “의료현장의 수요를 반영한 맞춤형 나노조영제를 생산 보급해 환자의 조영제 투약에 대한 부담을 줄이고 진단 정확도를 높이는데 활용될 수 있도록 노력할 것”이라고 말했다.
이번 연구결과는 나노물질분야 국제학술지 ‘ACS 나노(ACS Nano)’ 5월22일자 온라인에 게재됐다
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