한양대는 최성용 바이오메디컬공학전공 교수 연구팀이 혈액 속 세포외소포체(Extracellular Vesicle·EV)의 미세한 형광신호를 일반 형광현미경으로 검출하는 계산 영상기술 ‘EV-FFT’를 개발했다고 4일 밝혔다. 이번 연구는 고려대 의대의 박경화 교수 연구팀과 공동으로 진행됐다. 세포외소포체는 세포가 외부로 분비하는 나노미터 크기의 입자다. 이는 세포의 단백질과 유전물질을 포함하고 있어 액체생검 기반 암 진단을 위한 유망한 바이오마커로 주목받고 있다. 그러나 크기가 매우 작아 개별 세포외소포체에서 발생하는 형광신호가 약하고 배경 잡음에 쉽게 묻히기 때문에 일반 형광현미경으로 검출하기 어렵다는 한계가 있다. 초고해상도 현미경을 활용하더라도 고출력 레이저와 고감도 검출기 등 고가의 특수 장비가 필요하고 한 번에 관찰할 수 있는 면적도 제한적이다. 신천지릴게임소스 연구팀은 이를 극복하기 위해 장비 성능을 높이는 대신 형광신호를 계산적으로 처리하는 방식을 도입했다. EV-FFT는 형광물질이 빛에 노출될수록 .차 어두워지는 ‘광표백’ 현상을 잡음이 아닌 분석 정보로 활용한다. 세포외소포체를 연속 촬영해 얻은 시간별 형광신호를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform·FFT)을 통해 주파수 영역으로 바꾸면 서서히 감소하는 세포외소포체의 신호와 빠르고 불규칙하게 변하는 배경 잡음을 구분할 수 있다. 이후 세포외소포체와 관련된 신호만 추출해 고대비 형광영상으로 재구성한다. 연구팀이 형광 나노입자를 이용해 검증한 결과 일반적인 단일 형광영상에서는 기준 나노입자의 7.5%만 검출된 반면 EV-FFT에서는 87%가 검출됐다. 우주전함야마토릴게임 신호대잡음비도 4.4에서 14.1로 높아져 기존 영상에서는 잡음에 가려졌던 약한 나노입자 신호를 효과적으로 복원할 수 있었다. 연구팀은 임상 활용 가능성을 확인하기 위해 건강에 이상이 없는 실험자 8명과 유방암 환자 26명의 혈장 시료를 분석했다. 유방암 환자는 2기와 4기 환자가 각각 13명씩 포함됐다. 연구팀이 8개 단백질 표지자의 발현 정보를 통합해 분석한 결과 유방암 환자군과 건강인군을 구분하는 평균 곡선하면적(AUC)은 0.992로 나타났다. 민감도는 97.2%, 특이도는 99.3%로 기존 단일 형광영상을 활용했을 때보다 높은 구분 성능을 보였다. 최 교수는 “고가의 초고해상도 장비를 추가하지 않고도 일반 형광현미경과 계산 영상기술만으로 나노미터 크기의 입자를 민감하게 검출할 수 있다”고 이번 연구의 의의를 설명했다. 이어 “향후 더 큰 규모의 임상군과 다양한 암종을 대상으로 검증한다면 비침습적 암 분류와 치료 모니터링을 보완하는 분석 도구로 활용될 가능성이 있다”고 말했다. 김응열 () 민감하게 검출할 수