 |
| 각막 신경 및 면역세포 영상화를 위한 차등 위상 대비(DPC) 기반 광학 영상 시스템 개략도.[포항공과대학교 제공] |
[헤럴드경제=구본혁 기자] “안구 표면 질환의 정밀한 진단뿐 아니라 말초신경 퇴행성 질환의 조기진단을 가능케 할 새로운 영상 기반 진단기술을 개발하는 것이 목표다.”
국내 연구진이 안구건조증과 시력교정 수술에서 각막 신경이 손상되는 과정을 선명하게 관찰할 수 있는 광학 영상 기술을 개발했다.
한국연구재단은 포항공과대학교 김기현 교수팀이 서울대학교병원 윤창호 교수, 중앙대학교 김경우 교수와 공동으로, 각막 내부의 감각 신경망과 면역세포를 비표지 방식으로 동시에 영상화할 수 있는 고성능 광학 현미경 기술을 개발했다고 밝혔다.
각막은 시력 형성에 중요한 역할을 하는 투명한 조직으로, 고밀도의 감각 신경과 면역세포가 분포한다. 특히 각막 신경은 안구건조증 등 안구 표면 질환과 밀접하게 관련돼 있으며, 시력교정 수술이나 백내장 수술 과정에서 영향을 받을 수 있어, 그 상태를 정밀하게 관찰하는 것이 중요하다.
하지만 기존 생체 공초점 현미경은 반사 신호 기반 영상법을 사용, 스페클 잡음(노이즈)이 크게 발생하고 신경 구조 방향에 따라 신호 세기가 달라져 신경 섬유가 끊겨 보이거나 세포 형태가 명확히 드러나지 않는 한계가 있었다. 이때문에 신경 손상이나 면역세포 반응 등을 정확하게 관찰하기 어려웠다.
 |
| 김기현 포항공과대학교 교수.[포항공과대학교 제공] |
연구팀은 안구 내부 구조에서 반사된 빛을 활용하여 각막을 경사지게 조명하는 후방 경사 조명 구조를 구현하고, 각막 신경에 의해 굴절된 빛을 수집하여 영상화하는 투과 영상화 장비를 구축했다. 이후 마우스 각막에서 실제로 신경이 영상화되는지를 확인하는 초기 실험을 수행했다. 이를 통해 각막 신경 손상과 면역 반응을 정량적으로 관찰할 수 있음을 입증했다.
특히 기존 방법과 비교해 신경 섬유가 끊임없이 연속적으로 관찰되며, 면역세포 형태도 명확하게 확인할 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다.
김기현 교수는 “이번 연구성과는 형광 표지 없이 생체 상태에서 신경과 면역세포를 동시에 고해상도로 관찰할 수 있다는 점에서 의미가 크다”면서 “향후 추가 연구를 통해 안구 표면 질환 진단, 신경 회복 추적, 말초신경 퇴화 질환 조기 진단 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다.
과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구실 지원사업으로 수행된 이번 연구성과는 국제학술지 ‘안구표면학(The Ocular Surface)’에 2월 2일 게재됐다.
