손가락보다 작은 X선 암치료 장치 나왔다

2018.11.22 18:10
이미지 확대하기X선 근접 암치료장비 개발에 성공한 KAIST 연구진. KAIST 제공.
X선 근접 암치료장비 개발에 성공한 KAIST 연구진. KAIST 제공.

국내 연구진이 손가락보다 더 작은 초소형 X선 발생장치를 개발했다. 암 치료, 의료용 영상장치, 첨단 산업용 X선 장비 등 다방면에 활용 가능할 것으로 보인다. 피부암 치료장비로 즉시 응용할 수 있어 항암치료법 발전에 큰 보탬이 될 것으로 기대된다.

 

KAIST 원자력 및 양자공학과 조성오 교수팀, 강남세브란스 병원 이익재 교수팀은 차세대 신소재로 불리는 ‘탄소나노튜브’를 이용, 진공 밀봉형 초소형 X선 튜브를 제작하는데 성공했으며, 이를 기반으로 ‘X선 근접 암치료장비’를 개발하는데도 성공했다고 22일 밝혔다.

 

피부암은 전체 암 중에서 발병률이 가장 높아 세계적으로 매년 약 300만 명의 환자가 발생하고 있다. 수술 및 약물요법 등의 치료법이 있으나 수술은 흉터가 남을 수 있고 환부가 큰 경우 시행이 어렵고, 약물은 부작용을 유발하는 단점이 있다. 방사선을 적절히 이용하면 큰 흉터 없이 수 분 내에 치료가 가능하고 효과도 높은 편이지만 꼭 맞는 전용 방사선 치료 장비를 찾기 어려웠다. 경우에 따라 실험용 방사선 발생장치인 ‘선형가속기’를 이용하는 방법도 고려되지만 장비의 크기가 크고, 복잡한 방사선 차폐시설 등이 별도로 필요해 치료비 상승의 원인이 됐다. 또 암세포 이외에 정상 세포까지 죽이는 등 부작용도 우려됐다.

 

이에 초소형 방사선 치료장비 개발이 미국, 유럽 등을 중심으로 개발되고 있으나 현재 상용화된 장비는 대부분 수명이 짧고, 내부 냉각장치와 전원장치가 복잡하고, 내부구조가 구형 전구에 들어가는 ‘필라멘트’ 형식으로 돼 있어 고장 우려가 높다는 단점이 있었다. KAIST 연구진은 전기적 성능이 뛰어난 신소재 탄소나노튜브를 이용해 구조가 단순하면서도 성능이 뛰어난 장치를 개발했다. 

 

연구진이 세포 및 동물실험을 통해 새로 개발한 X선 근접 암치료장비의 성능을 확인했다. 수명이 기존 치료장비에 비해 100배 이상 길며,피부암 등의 치료효과가 나타나는 등 기존 제품이나 선형가속기 등과 비교해 동등한 효과가 있다는 사실을 확인했다. 그럼에도 가격은 10분의 1 정도로 책정할 수 있을 것으로 보고 있다.

 

크기가 작아 몸속에 집어 넣고 사용할 수도 있기 때문에 유방암, 자궁암, 직장암 등과 같은 일부 장기의 암 치료에도 적용이 가능하다. 연구진은 이 장비를 좀 더 소형화 해 내시경 등에 장착해 위암, 식도암, 대장암, 췌장암 등의 치료에 응용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구진은 관련 기술을 국내기업 ‘비츠로넥스텍’에 이전키로 했으며 현재 의료기기 인증을 준비 중이다.

 

연구팀 관계자는 “새로 개발한 장비가 피부암은 물론, 수술 등으로 생기는 켈로이드(수술 등을 하면 환부가 튀어 나오는 현상) 흉터 치료에도 효과가 있다는 사실을 알아냈다”며 “이 밖에도 의료용 영상장치, 3D 반도체 비파괴검사, X선 물질 분석장치, X선 리소그래피, 나노 측정 장비 등 다양한 첨단 의료 및 산업용 장비 개발에 활용할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

 

이미지 확대하기KAIST가 비츠로네스텍과 공동 개발한 근접 암치료장비. KAIST 제공
KAIST가 비츠로네스텍과 공동 개발한 근접 암치료장비. KAIST 제공

 

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