‘나노 피펫형 pH 센서’로 암 진단 새로운 기술 개발
‘나노 피펫형 pH 센서’로 암 진단 새로운 기술 개발
  • 박찬영 기자
  • 승인 2019.12.09 13:27
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日가나자와대 등 국제연구팀, 신개념 '프로브' 개발… "암세포 표면에서 3D pH 이미지 추출 성공"

일본 가나자와대학(金沢大学)의 나노 생명과학 연구소와 영국 임페리얼 칼리지, 토야마 대학(富山大学) 등 국제 공동연구팀은 독자적으로 개발한 ‘나노 피펫형 pH센서’로 위산 방출 세포와 암세포 표면에서 나노 크기의 pH 이미징 추출을 성공시켜 암 진단의 새로운 기술과 함께 세포 외의 산성화 속도 평가에 기여할 것으로 기대된다고 6일 발표했다.

생체 내 세포는 고유의 미세 환경에 둘러싸여 있어 세포가 살아가려면 이 세포 미세 환경을 중성으로 유지해야 한다. 만약 세포에서 종양이나 염증이 생기면 세포 미세 환경이 산성화하는 등 pH 이상으로 다양한 질환으로 이어진다. 따라서 세포 미세 환경에서 세포 외 pH(pHe)의 측정은 세포 기능 조정 및 pH의 관계를 이해하는 데 중요하다. 그러나 지금까지 일반적으로 사용되는 pH 프로브는 해상도와 반응 속도 등의 문제가 있어 pHe의 정량화가 곤란했었다.

국제 공동연구팀이 개발한 나노 피펫형 pH센서는 이온 전류가 막(膜) 매트릭스를 통해 흐를 수 있게 하며, 전기 프로브 팁으로 스캔하는 ‘주사 이온전도도 현미경’(scanning ion conductance microscopy SICM)과 같은 라이브 셀 이미징 방법과 결합시켜 살아있는 단일 세포의 고해상도 3D 이미지를 추출과 동시에 pH 모니터링이 가능하다.

연구팀은 pHe 맵핑을 이용, 흑색종 및 유방암 세포 주위 환경 종양 이질성을 발견했다.

연구팀이 개발한 나노 프로브는 감도는 >0.01 단위, 2ms 응답 시간 및 50nm 공간 분해력을 가지고 있다고 설명했다. 

이번 연구 성과는 12월6일 영국 과학저널 ‘Nature Communications’ 온라인판에 게재됐다.

                                                                                    자료=Nature Communications

 

 


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