[미래기업포커스]토모큐브, 3차원 세포 관찰 홀로그래피 현미경 개발

글자 작게 글자 크게 인쇄하기
토모큐브가 개발한 홀로그래피 현미경 <사진 토모큐브>
<토모큐브가 개발한 홀로그래피 현미경 <사진 토모큐브>>

“10년 뒤에는 사람들이 더 이상 눈으로 현미경을 보지 않을 것입니다.”

토모큐브(대표 홍기현)는 세포를 3차원(3D)으로 실시간 관찰하는 홀로그래피 현미경 `HT-1`을 개발했다.

세포에 레이저 빛을 쏜 뒤 굴절률 차이로 여러 2차원(2D) 이미지를 얻는다. 이를 3D로 합성한다. 세포 관찰 방식 한계를 개선했다. 기존에는 형광물질을 통해 세포를 염색한 뒤 관찰해야만 했다. 형광처리 과정에서는 독성으로 세포가 죽거나 실제 생명 현상이 바뀌었다. 몸 속에 세포를 다시 주입하는 것도 불가능했다.

박용근 KAIST 물리학과 교수 겸 토모큐브 최고기술책임자(CTO)는 “줄기세포, 면역치료 등 기존의 관찰 방식으로 실시하기 어려운 연구와 치료가 이 현미경으로 가능해졌다”면서 “세포에 대해 알려진 게 많지 않아 질병 연구 및 치료 혁신의 계기가 될 것”이라고 힘주어 말했다.

홍기현 토모큐브 대표 <사진 토모큐브>
<홍기현 토모큐브 대표 <사진 토모큐브>>

기계학습(머신러닝) 분야인 딥러닝 기반의 이미지 인식 기술을 적용한다. 인공지능(AI)이 생체세포를 실시간 관찰하고 질병 감염 여부를 판단하는 연구를 한다. 이에 따라 측정을 통해 얻은 데이터의 정량화가 가능해졌다. 형광물질을 이용하면 관찰 결과가 염색 정도에 따라 다르다.

홀로그래피 현미경은 항상 일정한 측정값을 갖는다. 실제 이 현미경과 딥러닝을 결합해 박테리아를 구분하는 실험을 진행했다. 1초 이내에 92% 정확도로 판별해 냈다.

홍기현 토모큐브 대표는 “92% 정확도로 박테리아를 완벽하게 구분하는 것은 힘들지만 감염 수 시간 안에 치료를 못하면 사망하는 경우는 충분히 구분해 낸다”면서 “기존에는 박테리아 판별에 하루 이상 걸렸다”고 설명했다.

박용근 KAIST교수 겸 토모큐브 CTO <사진 토모큐브>
<박용근 KAIST교수 겸 토모큐브 CTO <사진 토모큐브>>

토모큐브는 지난해 9월 KAIST 교원 창업 과정으로 회사를 설립했다. 5개월 만에 제품을 생산했다. 박 교수와 홍 대표 2명으로 시작한 인원도 11명으로 늘었다.

홀로그래피 현미경은 스위스 회사와 토모큐브 두 곳에서만 생산이 가능하다. 홍 대표는 “스위스보다 몇 달 출시가 늦었지만 성능은 세계에서 가장 앞섰다”면서 “기술 리더십을 지키기 위해 연구개발(R&D)에 투자를 지속할 계획이다”고 말했다.

바이오코리아 2016 참가 사진 <사진 토모큐브>
<바이오코리아 2016 참가 사진 <사진 토모큐브>>

최근 투자 받은 30억원으로 글로벌 마케팅에 집중한다. 국내 시장은 전체 3%에 못 미친다. 미국에는 지사도 설립했다. 해외 전시회와 학회에도 참여한다. 4월 말부터 제품을 생산한다. 홍 대표는 “우리나라 업체가 세계 바이오 시장에서 톱클래스를 차지하는 게 쉽지 않지만 해보고 싶다”고 의욕을 내비쳤다.

토모큐브 로고 <사진 토모큐브>
<토모큐브 로고 <사진 토모큐브>>
[미래기업포커스]토모큐브, 3차원 세포 관찰 홀로그래피 현미경 개발

오대석기자 ods@etnews.com