포항공대 전자전기공학과‧IT융합공학과‧기계공학과 김철홍 교수, 박별리 박사, 통합과정 한문규씨, 박정우씨 연구팀이 ㈜원텍과 공동연구를 통해 고체 염료 레이저와 투명 초음파 트랜스듀서(TUT)가 결합된 비방사성 휴대용 광음향 검출기(photoacoustic finder)를 개발했다.

이 연구성과는 국제 학술지 ‘포토어쿠스틱스(Photoacoustics, 시스템 분야 상위 0.78%)’에 게재됐다.

유방암과 흑색종 같은 암은 우리 몸의 이물질 처리를 담당하는 ‘림프절’을 통해 전이되므로, 림프절의 상태를 잘 확인해야한다. 기존 방식은 방사성 물질을 이용해 암 주변의 감시 림프절(SLN)을 찾았다. 

방사성 물질을 사용하는 기존 감마 프로브와는 달리, 휴대용 광음향 검출기는 방사성 물질이 필요하지 않아, 방사선에 노출될 염려가 없다. 또한 특수 시설이 필요하지 않아 저렴하게 여러 번 이용할 수 있다.

연구팀은 고체 염료 레이저 핸드피스(흔히 피부과에서 피부치료에 사용하는 의료용 레이저)에 동그란 형태의 초점형 투명 초음파 트랜스듀서(전기적 신호를 초음파로 만들거나, 초음파를 받아서 전기신호로 변환해주는 장치)를 동축으로 결합했다. 광음향 신호는 레이저를 색이 있는 부위에 조사하면 발생 되는데, 이 신호를 초음파 트랜스듀서로 감지한다. 본 연구팀이 보유한 투명 초음파 트랜스듀서 기술을 이용해 작은 핸드피스 하나에 레이저와 초음파 트랜스듀서를 동축 결합하여 쉽게 광음향 신호를 검출 하도록 한 것이다.

연구팀은 청색 염료를 쥐에 주입 한 후 닭가슴살 아래에 있는 쥐의 겨드랑이 암 주변의 감시 림프절(SLN)을 광음향 검출기를 이용해 찾아냈다. 또한 흑색종도 함께 감지해내는 결과를 확인해 색이 있는 악성 종양 검출에도 사용할 수 있음을 확인했다. 김정현인턴기자