[충청투데이 이정훈 기자] 국내 연구진이 모세혈관이나 신경계까지 3D 입체로 관찰할 수 있는 초미세내시경을 개발했다.
2일 기초과학연구원(IBS)에 따르면 분자 분광학 및 동력학 연구단(단장 조민행) 최원식 부연구단장(고려대 물리학과 교수)과 고려대 바이오의공학과 최영운 부교수 공동연구팀은 주사바늘보다 가는 두께의 내시경 기술을 개발하고, 이를 통해 박테리아보다 작은 생체 구조의 입체이미지를 얻는데 성공했다.
내시경은 좁은 공간 안의 물체나 인체 내부의 영상을 획득하기 위해 만들어진 영상장비다.
일반적으로 내시경은 관찰하고자 하는 물체 내부에 가느다란 영상장비를 삽입하여 신호를 받아들이는데, 끝단(프로브)에 카메라를 부착해 직접 관찰하거나, 빛을 이용해 정보를 전달하는 광섬유로 이미지를 얻는다.
카메라 센서를 사용하는 경우 프로브의 두께가 두꺼워져 피부의 일부를 절개해서 삽입해야하는 경우도 있다.
반면 광섬유 다발을 이용한 내시경의 경우 좀 더 얇은 형태로 제작할 수 있어 절개부위와 환자의 불편함을 최소화할 수 있다.
그러나 기존의 광섬유 내시경은 개별 광섬유의 코어(광섬유 속에서 빛을 통하게 하는 물질)간에 생기는 빈 공간 때문에 선명한 이미지를 얻기 어려웠다.
또 광섬유 다발 끝에서 생기는 자체 반사가 원하는 신호만 관찰하는 것을 방해해서 반사율이 낮은 생물 구조를 관찰하기 힘들게 했다. 관찰을 위해서는 형광 염색을 해야 하지만 인체에 적용하기에는 한계가 있었다.
연구진은 광섬유 다발 말단 부분에 렌즈나 어떠한 장비도 부착하지 않고도 고해상도로 관찰 가능한 아주 얇은 내시경을 개발해 기존 광섬유 내시경의 한계를 극복했다.
광섬유 다발 중 하나의 광섬유에 빛을 집속시켜 광섬유에서 일정 거리 떨어져 있는 물체를 조명했고, 물체에서 반사된 빛은 여러 개의 다른 광섬유를 통해 물체에 대한 정보를 전달하도록 했다.
이때 얻은 반사 홀로그래피 이미지를 측정하고 각 코어마다 발생되는 왜곡을 보정해 고해상도 이미지를 얻었다.
최원식 부연구단장은 “획기적으로 얇은 고해상도 내시경을 개발했다”며 “기존의 내시경으로 접근하기 어려웠던 폐나 모세혈관, 나아가 뇌 신경계까지 최소한의 피부 절개로 질병을 조기 진단할 수 있는 가능성을 열었다”고 말했다.
이정훈 기자 classystyle@cctoday.co.kr