한국원자력의학원은 이용진 박사 연구팀이 단국대 최진호 교수 연구팀과 공동으로 암을 진단하는 양전자방출단층촬영(PET)과 수술 중 실시간으로 암 부위를 볼 수 있는 근적외선형광영상촬영(NIRF)이 동시에 가능한 '엽산 수용체 표적형 이중 영상 나노플레이트'를 개발했다고 17일 밝혔다.

PET는 민감도가 높고 전신 영상을 볼 수 있고, NIRF는 고해상도와 실시간 영상을 볼 수 있는 장점을 갖고 있다.

그 때문에 둘을 결합할 수 있다면 암 진단과 치료를 통합하는 '테라노스틱스' 접근이 가능할 것으로 기대받고 있다.

연구팀은 층상이중수산화물(LDH) 나노 물질을 토대로 PET 진단용 방사성동위원소인 구리-64와 NIRF 촬영용 형광 물질인 인도시아닌 그린(ICG), 암세포를 찾아가는 표적 물질인 엽산(FA)을 결합한 나노플레이트를 개발했다.

이 물질은 생체에 주입하면 엽산 수용체가 많이 발현된 암세포 표면을 찾아가 암 조직에 선택적으로 결합해 축적된다.

수술 전에는 축적된 나노플레이트 속 구리-64에서 방출되는 신호를 PET 영상으로 전환해 암 크기와 위치를 정밀 진단하게 된다.

수술 중에는 인도시아닌 그린이 암 부위만 근적외선 형광으로 밝혀 의료진이 암 조직 경계를 실시간으로 확인할 수 있게 된다.

연구팀은 세포 실험에서 엽산 수용체 발현이 높은 암세포일수록 이 물질의 결합력이 높다는 것을 확인했다.

이어 실험용 쥐에 의약품을 주입하고 PET 영상에 이어 NIRF 형광 영상을 촬영한 결과 엽산 수용체가 많은 암 조직은 낮은 조직보다 섭취율이 3.6배 높아졌고, PET와 NIRF 영상 모두 암 조직이 뚜렷이 관찰됐다.

연구팀은 "2차원 나노물질 기반 플랫폼 기술을 통해 향후 다양한 방사성동위원소 및 항암제를 탑재해 진단과 치료가 동시 가능할 테라도 스틱스기술로 확장할

이번 연구결과는 국제학술지 '스몰'에 실렸다.