심장세포 '3차원 이미지'로 실시간 분석한다

[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 심장근육세포의 박동 패턴이나 박동률 등의 정보를 디지털 홀로그래피를 통해 실시간 관찰할 수 있는 기술을 개발했다. 심장이 약물에 어떻게 반응하는지에 대한 정량적 분석이 가능해, 약물의 독성 및 안정성 검사, 신약 개발 등에 큰 도움이 될 것으로 예상된다.

DGIST는 문인규 로봇공학전공 교수의 연구팀이 약물을 투여한 심장근육세포들의 홀로그래픽 이미지를 분석할 수 있는 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.

심장근육세포, 실시간 관찰

줄기세포 기술로부터 배양된 심장근육세포에 약물을 주입해 획득한 이미지.

연구팀은 디지털 홀로그래피 기법을 사용해 약물처리 된 심장근육세포의 운동성을 측정하는 방법을 개발했다. 연구팀은 줄기세포로 배양된 심장근육세포에 약물을 주입해 심장근육세포의 홀로그램을 그려냈다. 이어 홀로그램을 이미지로 복원하고 이를 통해 심장의 박동패턴을 측정하는데 성공했다.

심장근육세포의 3차원 구조 분석과 알고리즘을 적용을 통해 약물이 투여된 심장근육세포가 약물에 반응하는 실시간 상태를 정량적으로 분석이 가능하다.

기존에는 심장근육세포를 관찰하기 위해 세포의 구조를 파괴할 수도 있는 형광물질 마커를 사용해왔다. 이마저도 정확한 세포의 이미지는 얻기 힘들었다. 이에 따라 세포의 3차원 구조, 운동성, 질량 등을 실시간으로 분석하기에는 기술적 어려움이 컸다.

향후 환자 맞춤형 신약 개발에 도움

문 교수는 "이번 연구를 통해 개발한 기술은 약물이 투여된 심장근육세포가 약물에 반응하고 변화하는 모습을 정량적으로 측정하는데 필요한 원천기술"이라며 "환자의 심장근육상태를 실시간으로 확인하고 필요한 약물의 위험성을 사전에 시험해볼 수 있어 향후 환자 맞춤형 치료에 많은 도움이 될 것으로 기대된다"고 말했다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr