초고속 3D 이미지 시각화로 질병 조기진단 광학현미경 기술 개발

기초연 "보다 빠른 실시간 진단과 신경과학 연구발전 가져올 것"

기초과학연구원(IBS) 분자 분광학 및 동력학 연구단은 초고속으로 고해상도 3차원(3D) 이미지를 시각화해 질병 조기 진단을 가능케 하는 광학 현미경 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

연구팀은 이 기술을 적용해 뇌 조직안 매우 가느다란 신경망 구조를 고해상도 3차원 이미지로 복원했다.

일반적인 생체 조직은 광 산란 현상이 심해 잡신호가 클 뿐만 아니라 매우 복잡한 광학 수차(완벽한 상을 만들지 못하는 현상)를 유발하기 때문에 생체 조직 깊은 곳은 고해상도 이미지 처리가 어려웠다.

연구단은 독자적으로 개발한 알고리즘을 적용해 산란 잡신호를 줄이고 매질에 의한 광학 수차를 바로잡았다.

또 원래 필요했던 측정 이미지 개수의 2%만을 사용해 기존 이미지 처리 방법과 같은 고해상도 이미지를 획득했다.

연구단은 쥐 뇌 조직 내부의 마이엘린(myelin) 신경섬유 3차원 구조를 초고속으로 이미지 처리했는데, 기존 방법으로는 수 시간이 드는 데이터 획득 시간이 3.58초밖에 걸리지 않았다.

윤석찬 연구교수는 "이 기술을 이용하면 훨씬 적게 측정해도 고해상도 이미지를 얻을 수 있다"며 "보다 빠른 실시간 질병 진단과 신경과학 연구 발전을 가져올 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 '라이트: 사이언스 앤 애플리케이션스'에 지난달 14일 온라인 게재됐다.

/연합뉴스