바이오인

핵심내용

미역 추출 소재로 암 조직 위치를 쉽고 정확하게 확인한다

- 미역 추출 알긴산 활용하여 수술용 형광 표지자 개발, 5년 내 상용화 목표 -

해양수산부(장관 문성혁)는 미역에서 추출한 알긴산*을 활용하여 쉽고 정확하게 암 조직의 위치를 확인할 수 있는 수술용 근적외선 형광 표지자**가 개발되어 동물 대상 효능시험까지 마쳤다고 밝혔다.

* 미역, 다시마 등과 같은 해조류에 들어있는 점액질의 다당류로, 생체 적합성이 우수하고 독성이 없어 의료용 소재로 활용

** 수술 1～3일 전에 내시경 검사를 통해 절제할 종양 등의 위치를 표시하는데 사용되는 염료나 장치

국립 암센터 최용두 박사가 이끄는 공동 연구팀(한국 광기술원, 국립 암센터)은 해양수산부 연구개발(R&D) 사업인 ‘해양소재 기반 근적외선 조영물질 및 영상진단기기 개발사업(‘17~’21)‘을 통해 이러한 성과를 이뤄냈다.

최근 각종 의료분야에서 많이 시행되고 있는 복강경 수술*의 경우, 형광염료를 사용하여 위장 등에 발생한 종양의 위치를 미리 표시해 두는 것이 중요하다. 그러나, 현재 사용 중인 형광염료는 번짐 현상이 있고, 24시간 이후에는 형광 신호를 검출할 수 없어 병변 확인이 어렵다는 문제가 있었다.

* 배에 0.5-1.5cm 크기의 작은 구멍을 내 수술기구 등을 넣고 종양을 제거하는 수술로 절제 부위를 줄여 부작용을 최소화하고 회복기간을 단축시킬 수 있음

이에, 연구팀은 미역 등 갈조류에서 추출한 알긴산의 생체 적합성이 높고 젤을 만드는 능력이 뛰어남에 착안하여 이를 활용한 새로운 수술용 형광 표지자를 개발하고 돼지를 대상으로 효능시험을 실시하였다. 그 결과, 새로 개발한 형광 표지자는 번짐이나 손실이 없고 주입 후 72시간이 지난 후에도 병변의 위치를 나타내는 형광신호가 검출된다는 것을 확인하였다.

이번에 개발된 수술용 형광 표지자는 암 조직의 위치를 나타내는 형광신호의 지속성과 정확성 측면에서 기존 염료의 단점을 대폭 개선하여 수술의 정밀성을 높이고 수술 시간을 단축하는 데 기여할 것으로 기대된다.

이번 연구성과는 국제 의학영상 분야 권위지인 3월호의 표지 논문으로 발간(3. 30. 온라인판) 되었다. 연구팀은 향후 5년 이내 상용화를 목표로 현재 기술 이전을 추진하고 있는 기업과 함께 임상시험 등을 진행할 계획이다.

김인경 해양수산부 해양수산생명자원과장은 “이번 연구 성과는 국내 해양 소재를 활용한 고부가가치 제품 개발 가능성을 보여줬다는 점에서 큰 의미가 있다.”라며, “앞으로도 해양생물자원을 활용한 바이오 소재 및 관련 기술 개발을 위해 적극 지원해 나갈 계획이다.”라고 말했다.

상세내용

■ 참고1. 알긴산 기반 형광 수술 표지자 동물실험

동물실험(돼지) 결과

[왼쪽 사진] 실험용 돼지 모델에서 수술자가 형광 복강경 시스템을 운용중인 모습

[오른쪽 사진] 위장 안쪽에 주입한 알긴산 수술 표지자에서 발생하는 강한 형광신호(붉은 점선 안쪽의 노란색 부분)가 위 조직을 통과하여 나온 것을 위 바깥쪽에서 복강경 형광 영상을 통하여 실시간으로 확인할 수 있음을 보여주는 사진

알긴산 기반 근적외선 형광 수술 표지자를 이용한 정밀 위암 수술 모식도

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