일본산업뉴스요약

미세한 소리를 이용해 체내의 암 검출
나가오카기술과학대학, 센서 개발

나가오카(長岡)기술과학대학의 와다(和田) 조교는 미세한 소리를 단서로 체내의 암 조직 등을 검출하는 센서를 개발했다. 주로 내시경에 도입해 사용된다. 근적외선을 조사해 체내의 조직 및 주변의 가스에서 발생되는 미세한 소리를 마이크로 포착해 분석하는 시스템으로 질병 검사에 도움이 될 전망이다. 와다 교수는 위암 등의 조기 발견에 이용될 수 있을 것으로 보고 5년 후의 실용화를 목표로 한다.

-- 내시경으로의 응용을 시야에 --
개발된 센서는 한 변 길이가 3센치로, 파장이 약 1,500나노미터의 근적외선을 발사한다. 근적외선이 닿게 되면 관찰 대상의 조직과 가스가 열로 인해 팽창해 주변 공기를 눌러 미세한 소리가 발생된다. 이 소리를 마이크로 포착하는 시스템이다.

이 미세한 소리는 근적외선이 닿은 조직과 가스의 종류에 따라 다르다. 예를 들어, 단단한 조직이나 가벼운 가스에서는 주파수가 높은 소리가 발생된다. 이것을 바탕으로 조직의 유무를 알 수 있고, 소리의 주파수 분포를 자세히 분석할 경우, 조직의 단단함과 가스의 종류도 알 수 있다고 한다.

암 조직은 성장하면서 정상 세포에 비해 단단해지는 특성이 있다. 이번에 개발된 센서를 소형화해 내시경에 도입한다면 소리의 주파수를 통해 암 조직의 장소와 크기 등도 특정하기 쉬워진다. 체내 가스를 탐지해 위암 가능성이 높아진다고 알려져 있는 헬리코박터균의 검출에도 도움이 된다고 한다.

실험에서는 단단함이 서로 다른 실리콘 고무에 각각 근적외선을 조사한 결과, 발생되는 소리의 주파수의 중심 폭이 약 500~1,400㎐대로, 정확하게 측정할 수 있었다고 한다.

기존 내시경 기술은 육안으로 확인할 수 있는 범위에서만 암 조직을 발견할 수 있다. 이 새로운 기술은 눈에 보이지 않을 정도의 작은 암 세포도 찾아낼 가능성이 있다. 센서는 내시경 외에도 호흡에 포함되어 있는 성분 측정에도 사용이 가능하다. 내뱉은 공기를 용기에 담아 근적외선을 조사한다면 질병의 조기 발견에 도움이 될 수 있을 것이다.

앞서 시행된 연구에서는 당뇨병 환자의 호흡에 아세톤이, 스트레스를 느끼는 사람의 호흡에서는 아세트 알데하이드가 섞여 있다는 사실이 밝혀졌다.

앞으로는 센서에서 다양한 파장의 빛이 발사될 수 있도록 개선해 병과를 발견하는 정밀도를 향상시켜나갈 계획이다. 5년 후에 우선 가스 측정기로의 응용을 목표로 하고 있다.

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