KAIST, 홀로토모그래피로 오가노이드 실시간 관찰 성공

2024.10.14

살아있는 소장 오가노이드 장기 고해상도 관찰 기술 확보

한국과학기술원(KAIST)은 홀로토모그래피(holotomography) 기술을 활용해 살아있는 소장 오가노이드를 실시간으로 고해상도로 관찰할 수 있는 이미징 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

이번 기술 개발은 박용근 물리학과 교수 연구팀이 기초과학연구원(IBS) 유전체 교정 연구단 연구팀과 토모큐브의 협력으로 이뤄졌다.

기존 이미징 기법들은 살아있는 오가노이드를 장기간 고해상도로 관찰하는 데 한계가 있었다. 형광 염색 등 추가적인 처리가 필요한 경우가 많았다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 형광 등 염색 없이도 고해상도의 이미지를 제공하고, 세포 손상 없이 오랜 시간 동안 실시간으로 동적 변화를 관찰할 수 있는 홀로토모그래피 기술을 도입했다.

연구진은 실험용 쥐(마우스) 소장 오가노이드를 이용해 이 기술을 검증했다. 그 결과 홀로토모그래피를 통해 오가노이드 내부의 다양한 세포 구조를 세밀하게 관찰할 수 있었고, 오가노이드의 성장 과정과 세포 분열, 세포 사멸 등의 동적 변화를 실시간으로 포착할 수 있었다.

약물 처리에 따른 오가노이드의 반응을 정밀하게 분석해 세포 생존 여부를 확인할 수 있었다.

연구진은 이번 연구를 통해 오가노이드 연구의 새로운 지평을 열었으며, 이를 통해 신약 개발, 맞춤형 치료, 재생 의학 등 다양한 분야에서 오가노이드의 활용을 극대화할 수 있을 것이라고 기대하고 있다.

논문의 제1 저자인 이만재 KAIST 박사는 “이번 연구는 기존의 한계를 뛰어넘는 새로운 이미징 기술”이라며 “향후 오가노이드를 활용한 질병 모델링, 환자 맞춤형 치료 및 신약 개발 연구에 크게 기여할 것”이라고 밝혔다.