비접촉 2D 온도 영상 기술 SPLIT, 광열 치료·피부암 조기 진단 혁신 예고

INRS(국립과학연구소) 진양 리앙(Jinyang Liang) 교수와 피오렌조 베트론(Fiorenzo Vetrone) 교수 팀이 개발한 새로운 영상 기술은 비접촉으로 2D 온도를 측정합니다. 정확한 실시간 온도 검출로 향후 광열 치료 개선과 피부암 조기 진단에 기여할 전망입니다.

SPLIT 기술: 희토류 이온 도핑 나입자 발광 수명 활용

단일 광자 발광 수명 영상 온도계(SPLIT, single-shot photoluminescence lifetime imaging thermometry)는 희토류 이온으로 도핑된 나노입자의 발광에 기반합니다. 베트론 교수는 "이 나노입자는 환경 온도에 따라 발광 특성이 변해 나노온도계로 불리며 생체적합성도 갖는다"고 설명했습니다.

초고속 카메라로 발광 감쇠 속도 추적, 실시간 온도 감지

기존 방식은 발광을 점별로 이미징해 시간이 오래 걸립니다. SPLIT은 초고속 카메라로 나노입자 발광이 공간 각 점에서 얼마나 빨리 감쇠하는지 추적합니다. 방출된 빛이 얼마나 빨리 사라지는지 확인해 온도를 감지합니다. 실시간이라 현상을 발생 즉시 추적 가능합니다.

이동 샘플 대상 발광 수명 온도계 최초 구현, 기존 기술 대비 우위

나노입자 발광 수명을 이용한 이동 샘플 대상 온도계 구현은 최초입니다. 리앙 교수는 "기존 온도계 기술보다 빠르고 해상도가 높아 더 정확한 온도 감지가 가능하며 첨단·경제적 솔루션"이라고 강조했습니다.

피부암 진단·치료 모니터링 혁신 잠재력

두 교수는 SPLIT 기술이 피부암 진단·치료 능력 향상에 기여할 것으로 봅니다. 현재 흑색종, 특히 미세 흑색종 진단 능력은 제한적입니다. 기존 진단법은 침습성, 해상도, 정확도 제약으로 불필요한 생검을 많이 유발합니다.

암세포는 빠른 대사로 정상 조직보다 온도가 높아 SPLIT으로 더 잘 보입니다. 열화상 카메라로 흑색종 진단 시 해상도가 낮지만, SPLIT의 고해상도로 암 병변을 정밀 위치 파악할 수 있습니다.

광열 치료 중 광선량 모니터링에도 활용

근적외선 노출로 발생한 열로 암세포를 공격하는 광열 치료 중 광선량 모니터링에도 쓸 수 있습니다. 베트론 교수는 "암은 제거하되 주변 조직은 보존해야 하므로 온도가 너무 높으면 치료를 줄이거나 중단, 너무 낮으면 광량을 늘려 적정 용량을 맞출 수 있다"고 설명했습니다.