달걀프라이 형태로 합성된 금 나노입자의 전자현미경 사진./사진제공=한국표준과학연구원국내 연구진이 주사 한 번으로 다양한 영상진단장비에 동시에 적용할 수 있는 ‘맞춤형 나노 조영제’ 합성기술을 개발했다. 이에 따라 여러 조영제를 개발해야 하는 부담은 줄이고 진단의 정확도는 높아질 것으로 기대된다.
한국표준과학연구원(KRISS)은 나노바이오측정센터의 위정섭·이태걸 박사 연구팀이 반도체 제작 공정을 응용해 금 나노입자를 달걀 프라이 형태로 쌓는 기술을 개발하고 다양한 방식의 바이오이미징(진단장비로 생체현상을 영상화하는 기술)에 사용할 수 있다는 것을 증명했다고 21일 밝혔다.
영상진단장비는 종류마다 측정되는 신호 생성의 원리가 다르다. 영상장비마다 조영제를 별도로 만들어야 했고 환자는 진단장비를 바꿀 때마다 조영제를 투약해야 하는 불편함과 위험성이 있다.
다른 특성을 가진 나노입자를 결합해 조영제를 만들 수 있으면 하나의 조영제로 여러 진단장비 측정이 가능하지만 기존의 화학적 방법으로는 입자의 외부 형태나 내부구조, 물질 조성 등을 독립적으로 조절하고 예측하는 데 어려움이 있었다. 이에 연구팀은 반도체 소자의 제작기술에 바탕을 둔 하향식 공정기술로 2차원 플라즈모닉 나노입자를 합성했다. 합성된 나노 입자는 납작하고 크기가 다른 입자 두 개가 달걀 프라이처럼 얹어져 있다.
나노입자가 다양한 영상진단장비에 반응하려면 적층된 입자 하나마다 장비에 각각에 맞는 광학 특성을 부여해야 한다. 연구팀은 입자의 지름과 두께를 독립적으로 조절해 광학 특성을 맞춤형으로 설계했다
위정섭 박사는 “이번 기술을 이용하면 금뿐만 아니라 다양한 물질과 물성의 나노 입자를 설계·합성할 수 있다”며 “환자의 조영제 투약에 대한 부담을 줄이고 진단 정확도를 높이는데 활용될 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.
미래창조과학부 미래유망융합기술 파이오니아사업의 지원을 받은 이번 연구결과는 나노물질분야의 세계적 학술지인 ‘ACS 나노’ 5월 22일자에 온라인 게재됐다.
위정섭 KRISS박사/사진제공=한국표준과학연구원
이태걸 KRISS박사,/사진제공=한국표준과학연구원
