초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 정밀하게 크기가 제어된 초음파 조영제 마이크로버블의 공명주파수 특성을 이용하여 광음향 / 초음파 영상을 통한 여러 질병 표적분자 혹은 세포에 대한 실시간 다중 표적 광음향 이미징을 가능케하는 포괄적인 시스템 전반을 개발하는 것을 최종 목표로 하는 과제임. 이를 위해 마이크로 플루이딕 시스템을 통하여 정밀하게 크기가 제어된 초음파 조영제 마이크로버블을 제조하고, 광음향 조영제를 담지한 마이크로버블의 공명주파수 특성을 이용하여 광음향/초음파 영상 조영능을 향상시킴. 또한, 각각의 다른 크기의 마이크로버블을

□ 연구개요
본 연구는 정밀하게 크기가 제어된 초음파 조영제 마이크로버블의 공명주파수 특성을 이용하여 광음향 / 초음파 영상을 통한 여러 질병 표적분자 혹은 세포에 대한 실시간 다중 표적 광음향 이미징을 가능케하는 포괄적인 시스템 전반을 개발하는 것을 최종 목표로 하는 과제임. 이를 위해 마이크로 플루이딕 시스템을 통하여 정밀하게 크기가 제어된 초음파 조영제 마이크로버블을 제조하고, 광음향 조영제를 담지한 마이크로버블의 공명주파수 특성을 이용하여 광음향/초음파 영상 조영능을 향상시킴. 또한, 각각의 다른 크기의 마이크로버블을 이용하여 여러 질병 표적 분자 혹은 세포에 대한 실시간 다중 표적 광음향 이미징을 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 본 연구에서는 마이크로버블 초음파 조영제의 크기를 마이크로 플루이딕 시스템을 통하여 원하는 크기의 균일한 마이크로버블을 제조하는 데 성공하였으며, 해당 마이트로버블에 적절한 광음향 조영제로 porphyrin 또는 ICG를 선정하여 담지하였음.
(2) 이렇게 제조된 마이크로버블의 광음향/초음파 조영이 되는 것을 확인하였으며, 마이크로버블의 공명주파수 특성으로 인해 각기 다른 주파수에서 서로 크기가 다른 마이크로버블의 신호 증폭을 확인하였음. 또한 증폭이 되는 주파수를 수신할 수 있는 transducer를 제작하고 해당 주파수에서 초음파 영상능이 향상되는 것을 확인하였음.
(3) 위에서 검증한 광음향 다중 이미징 기술이 실제 생체내에서 이용 가능한지 검증하기 위하여 mouse model 의 피하에 마이크로버블을 주사하여 광음향 영상을 촬영하여 생체 내에서도 선택적인 광음향 영상 증폭이 가능함을 확인하였음.
(4) 또한, 다중 표적을 위해 특정 표적분자 혹은 세포에 대한 표적능을 부여하기 위하여 extracellular vesicle (EVs)라는 물질을 마이크로버블과 융합하였고, 융합된 마이크로버블이 표적능이 더 우수한 것을 검증하였음.

□ 연구개발결과의 중요성
생체 분자 다중 표적 기술은 현재 gray-scale로밖에 볼 수 없는 초음파 영상을 다양한 색을 입혀 동시에 여러 생체 물질을 이미징할 수 있는 기술임. 또한, 광음향 영상은 기존 초음파 영상에 비해 뼈 등에서 오는 신호가 최소화 되어 보고자 하는 표적만 조영하기에 유리함. 본 연구 기술은 각각 다른 생체 분자를 표적할 수 있는 서로 다른 크기의 마이크로버블을 개발하고 이에 광음향 조영제를 담지하여 마이크로버블의 크기에 따른 공명주파수 특성을 이용하여 생체의 여러 물질을 동시에 구별하여 조영할 수 있는 기반 기술 개발이 가능함. 또한, 다양한 표적 세포에 적용이 가능한 장점을 가지고 있음. 특허출원을 통하여 다중 표적 광음향 영상 기술에 대한 국가적 경쟁력 획득 및 우선권을 선취할 것으로 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 2-1. 1차년도 ... 5
• 2-2. 2차년도 ... 7
• 2-3. 3차년도 ... 11
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 15
• 5. 연구성과 ... 16
• 대표적 연구실적 ... 24
• 끝페이지 ... 39