국내 연구진이 자외선 영역에서 투명한 센서로 조직검사 정확도를 높이는 고해상도 현미경을 개발했다.

포스텍은 김철홍 전자공학과 교수와 정찬권 서울성모병원 교수 공동연구팀이 자외선 영역에서도 투명한 초음파 센서를 개발해 기존 광음향현미경(UV-PAM1)의 해상도를 높였다고 20일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘레이저 앤 포토닉스 리뷰즈’에 지난달 8일 게재됐다. 

광음향현미경은 세포의 핵산이 자외선을 강하게 흡수하는 특성을 이용한다. 염색이나 표지 없이 시료를 빠르게 분석한다. 수술 중 악성으로 의심되는 종양이 발견되는 경우 바로 조직검사를 진행할 수 있다. 이런 장점에도 촬영한 이미지가 기존 현미경에 비해 해상도가 낮다는 한계가 있었다.

광음향현미경의 해상도를 높이려면 자외선의 초점거리를 획기적으로 줄여야 한다. 이를 위해서는 자외선 영역에서 투명한 센서가 필요하다. 연구팀은 폴리비닐리덴 플루오라이드를 압전소자로, 은 나노와이어를 전극으로 활용해 자외선 영역에서도 투명한 센서를 개발했다.

연구팀이 개발한 센서를 광음향현미경에 적용한 결과, 현미경의 개구수는 0.38로 향상됐다. 측면 해상도도 0.47±0.03마이크로미터(μm‧0.001㎜)로 개선됐다. 실제 동물의 뇌와 암 조직검사에서도 이 센서를 적용한 광음향현미경은 우수한 성능을 보였다.

김철홍 교수는 “자외선 영역에서도 투명한 초음파 센서를 개발한 연구는 이번이 처음”이라며 “수술 중 조직검사의 정확성을 높여 촌각을 다투는 환자들에게 큰 도움이 되기를 바란다”고 말했다. 

동아사이언스, 박정연 기자