약물 투여된 심장근육세포 변화 과정 정확히 분석 가능
(내외방송=정지원 기자) 다양한 종류의 이미지로 심장근육세포의 움직임을 분석해 심장질환 환자에게 맞춤형 치료법을 제시할 수 있을 것으로 보인다.
DGIST(대구경북과학기술원)는 "문인규 로봇및기계전자공학 교수 연구팀이 다중모드(홀로그램, 칼슘) 이미지를 통해 심장근육세포의 운동성을 분석하는 새로운 기법을 개발했다"고 최근 밝혔다.
칼슘을 활용한 이미징(이미지를 생성하는 처리 방식) 기술은 세포나 조직을 칼슘 이온의 움직임과 농도를 시각적으로 관찰하고 분석하는 기술이다.
연구팀은 심장근육세포의 다양한 상태 변화를 정확하게 분석하기 위해 홀로그래피(물체의 3차원 모습을 완전히 기록하고 재생하는 사진법)와 칼슘 이미징 기술을 결합한 '다중모드 이미지 센서 기술'을 개발했다.
이 기술은 세포 내 칼슘의 동역학(물체의 운동과 힘의 관계를 다루는 학문)과 수축, 이완 과정을 동시에 측정할 수 있다.
또, 약물을 주입했을 때 심장근육세포의 박동 속도와 약물 지속 시간, 약물효과와 독성 조사 등을 더 정확하고 정량적으로 분석할 수 있어 기존 기술의 문제점을 해결했다.
이 시스템은 환자마다 약물에 어떻게 반응하는지 정밀한 분석이 가능해져 환자 맞춤형 신약 개발의 핵심기술로 활용될 것으로 기대된다.
문 교수는 "환자의 심장근육세포 상태를 보다 정밀하게 확인하고, 필요한 약물의 위험성을 사전에 시험해볼 수 있어 환자 맞춤형 약물 스크리닝(특정한 성질을 찾아내는 일) 플랫폼 개발에 많은 도움이 될 것"이라고 말했다.
김유현, 박성환 연구원과 박재우 석박사통합과정 등이 참여한 이 연구는 과학기술정보통신부의 지원을 받아 수행됐으며 국제학술지인 'ACS 센서(ACS Sensors)'에 최근 게재됐다(논문명: Automated Dual-mode Cell Monitoring to Simultaneously Explore Calcium Dynamics and Contraction-relaxation Kinetics within Drug-treated Stem Cell-derived Cardiomyocytes).
