동맥경화 원인, '혈관 축적된 지방 알갱이까지 분석'

ISS, 심혈관 조직검사 원천기술 개발

혈관에 지방 등이 쌓이면서 혈관을 막아 동맥경화가 오게 되는데 이 혈관에 겹겹이 쌓인 지방을 나노수준으로 세밀히 볼 수 있고, 성분까지 분석할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

지방의 형태에 따라 동맥경화 진행단계를 정확히 파악할 수 있어 신속한 조치가 가능해진 것.

KRISS, 한국표준과학연구원 미래융합기술부 나노바이오융합연구단 김세화·문대원 박사팀은 혈관내에 숨어있는 지방을 3차원으로 이미징하고 성분분석까지 동시에 할 수 있는 심혈관 조직검사 원천기술을 개발했다고 19일 밝혔다.

기존에는 혈관을 떼어내고 세포 조직을 슬라이스 형태로 자른 뒤 복잡한 염색과정 등을 거쳐야 축적된 지방이 어느 부위에 있는 것으로 추정했다.

하지만 이번 원천기술은 혈관을 떼어낸 상태에서 CARS 현미경(비선형광학현미경)을 이용해 혈관 내 쌓인 지방이 고체인지, 액체인지 여부 등을 확인할 수 있고, 지방이 어떤 모양으로 쌓여 있는 지 파악할 수 있는 특징이 있다.

특히, 세포조직을 자르지 않아도 3차원 입체 영상으로 내부 단면 촬영이 가능하고 300나노미터 정도의 해상도로도 관찰할 수 있다.

연구팀은 이런 장점을 활용해 동맥경화의 대표적 치료제인 스타틴(statin)을 투여했을때 암석처럼 굳어있는 지방이 유화되는 약물효과를 입증해냈다.

김세화 박사는 "동맥경화를 유발하는 네 종류의 주요 지방을 3차원적으로 새롭게 규명하고 동맥경화의 초기부터 심화단계까지 주요 지방의 변화를 체계적으로 분석했다는 점에서 의미가 크다"며 "앞으로 CARS 내시경 기술개발에 주력해 위나 장 내시경처럼 병반부위를 직접 찾아가 약물 투여나 치료가 가능하도록 할 계획"이라고 말했다.

이번 성과는 심혈관계 최고 권위 학술지인 '서큘레이션 리서치(Circulation Research)' 온라인판 3월 18일자에 게재됐으며 동맥경화 진단 원천 기술로 국내 및 해외 특허를 출원했다.