전처리 과정 없이 세포를 관찰해 실시간으로 내부 물질 변화를 측정할 수 있는 분석기술이 개발됐다. 질환 이해와 치료제 개발 등 관련 분야 연구에 폭넓게 활용될 전망이다.
한국기초과학지원연구원(원장 신형식)은 광주센터 이성수 박사팀과 박경순 중앙대 시스템생명공학과 교수 연구팀이 인공지능(AI) 기반 3차원 홀로그래피 기술로 세포를 인식하고 굴절률을 측정, 내부 물질 양을 분석하는 기술을 개발했다고 26일 밝혔다.
세포 내 물질을 정량 분석하려면 염색약을 세포 내에 침투시켜야 했는데, 이 경우 세포에 영향을 미치고 분석 정확성을 떨어뜨릴 우려가 있었다.
연구팀이 개발한 AI 기반 3차원 홀로그래피 기술을 응용하면 별도 전처리 과정 없이 생체 내 유사 상태로 세포를 분석할 수 있다.
연구팀은 개발 분석기술을 활용해 면역세포 일종인 대식세포 내 빛에 대한 굴절률, 부피, 세포 내 지질방울 개수 등을 분석하는데 성공했다. 또 대식세포가 거품세포로 분화하는 과정을 3D 홀로그래피 현미경으로 관찰했다. 거품세포는 대식세포 내 지방이 쌓여 분화하는 세포다. 혈관 내 만성 염증을 유발한다.
박경순 교수팀은 이 성과를 토대로 거품세포 내 직접 작용하는 표적 나노약물도 개발했다. 이 약물은 콜레스테롤을 세포 밖으로 배출시키는 역할을 한다.
이성수 박사는 “홀로그래피 분야 연구장비 벤처기업인 토모큐브, 중앙대 박경순 교수팀, KAIST 박용근 교수팀과 함께 장기간 축적해온 노하우를 바탕으로 새로운 분석기술을 개발한 것”이라며 “국산 연구장비 신뢰성을 인정받은 것으로 의미가 크다”고 밝혔다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
