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김성지
김성지(Sungjee Kim) 저자 이메일 보기
Massachusetts Institute of Technology, 현재 POSTECH
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Near-infrared fluorescent type II quantum dots for sentinel lymph node mapping
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 간단히 설명

이 논문은 암 전이 및 병기결정(cancer staging procedure)에 흔히 이용되는 전초 림프절 생검(sentinel lymph node biopsy)을 위한 전초 림프절 발견 및 이미징에 관한 것입니다. 전초 림프절 생검은 특히 유방암 및 피부암 환자들에게 많이 시행되며, 그 과정은 방사능을 띠는 콜로이드 물질과 푸른 안료를 사용합니다. 본 논문에서는 적외선을 형광하는 나노 사이즈의 양자점(quantum dot)을 이용하여 기존의 방법을 대체할 수 있으며, 또한 더 뛰어난 전초 림프절 검별 및 실시간 이미징이 가능하다는 것을 보여줍니다. 이 방법은 빛을 이용하는 특성상 방사능이 전혀 없으며, 실시간으로 전초 림프절의 발견에서부터 조직 채취에 이르기까지 의사에게 실제 영상과 합성된 가이드 이미지를 제공합니다. 따라서 기존의 방법으로 고도로 숙련된 의사와 같은 전초 림프절 감별 능력을 사실상 누구에게나 제공할 수 있습니다. 또한, 이 방법은 내시경과도 연계하여 사용할 수 있으며, 여러 장기에서의 전초 림프절을 발견하는데 용이합니다. 본 논문밖의 내용입니다만, 현재까지 식도, 흉막, 위, 대장, 결장등에서 성공적으로 전초 림프절 생검을 하였습니다.

논문의 많은 저자수가 말하여 주듯이, 본 연구는 MIT, 하버드 의과대학, 그리고 Bringham and Women's Hospital에 계시는 많은 분들이 유기적으로 협력하여 노력한 결과입니다. 이 가운데는 저를 포함하여 임용택 박사와 이재형 박사 이렇게 세 한국인 과학자가 포함되어 있습니다. 또한 이 연구는 이제까지의 많은 연구들의 결집체이기도 합니다. 이 중 몇가지만 소개해 드린다면, 양자점을 이용한 이미징에서의 파장에 관한 연구(Lim et. al. Molecular Imaging 2003, 2, 50-64.), 실시간 적외선 이미징에 관한 연구(Nakayama et. al. Molecular Imaging 2002, 1, 365-377.), 적외선을 형광할 수 있는 새로운 구조의 양자점에 관한 연구(Kim et. al. JACS 2003, 125, 11466-11667.), 그리고 밝은 형광을 띠는 양자점을 안정화 시킬 수 있는 양자점 표면 리간드에 관한 연구(Kim et. al. JACS 2003, 125, 14652-14653.)가 있습니다.

흔히 나노-바이오라고 불리는 NT와 BT의 접점은 많은 연구가 요구되는 분야라 할 것입니다. 이는 얼마전 미국 식약청(FDA)이 양자점을 생체반응을 조사해야할 최우선 물질중의 하나로 분류한 것에도 잘 드러난다 하겠습니다. 저희 MIT-Harvard Medical 공동 연구는 미국 보건원(NIH)의 재정 지원에 힘입어, 특정 암세포를 목표로 하는 적외선 발광 양자점을 계발하고 있습니다. 이는 첫째로 적외선 이미징을 통한 암의 조기발견과, 둘째로 암조직의 절개술 시행시 실시간 이미지 가이드를 제공하여 수술 성공률을 높이는 데 있습니다. 실제로 암환자의 경우 절반이상이 절개술을 통하여 완치되는 현실을 볼 때, 절개술의 성공 확률을 이 실시간 이미지 가이드를 이용하여 10%만이라도 올릴 수 있다면, 이는 다른 방사능이나 화학요법에서의 완치율을 상당 부분 향상시키는 것과 같은 기여가 있다고도 말할 수 있겠습니다. 현재에는 양자점의 생체주입시 생체분포에 관한 연구와 독성에 관한 연구도 병행하고 있습니다. .

- 논문을 내기까지의 과정과 어려움, 극복해낸 이야기, 관련된 재미난 에피소드

재미난 에피소드는 아닙니다만, 추수감사절을 앞두고 꼭 실험을 해야하는 상황에서 갑자기 실험용 쥐가 없어서 고생했던 기억이 납니다. 평소 하바드 메디칼 스쿨에서 지천으로 보이던 쥐가 휴일을 앞두고 아무도 다들 남겨두질 않아서 몇 시간동안 사방으로 수소문을 했었습니다. 그런 연후에 어렵사리 구한 몇 마리의 쥐가 어찌나 귀여워 보였습니다.

2. 현소속 기관, 연구실에 관한 소개 (MIT, Havard Medical School)

본 연구에 있어서 두 명의 지도교수가 있었습니다. MIT에 Moungi Bawendi 교수와 하버드 의과대학에 John Frangioni 교수입니다. 두 분 모두 그리고 전 연구 구성원이 자신의 교육 및 연구 배경을 뛰어 넘는 왕성한 지적 호기심으로 물리, 화학, 그리고 생명과학과 의학에 이르기까지 열띤 토의와 협력으로 서로를 자극하고 교육시켰습니다. 저는 이런 역동적인 협동 연구에 참여하게 되어 무척 행운으로 생각합니다. 또한 주변에 같이 일하는 한국 과학자분들이 계셔서 개인적으로 참 좋았습니다.

3. 과학자를 희망하는 후배연구자 또는 유학을 준비하는 이들에게 조언을 하신다면?

제가 잘 못해서 그런지 규칙적인 생활과 체력관리가 중요하다고 느껴졌습니다. 주위 연구자분들이 하시는 일들에 관심을 가지고 배우는 것이 큰 도움이 되었습니다.

4. 다른 하시고 싶은 이야기들....

이 자리를 빌어서 학부과정때 가르쳐 주시고 이끌어 주셨던 많은 포항공대 교수님들께 머리 숙여 감사드립니다. 또한 저에게 관심을 가져주신 생물학연구정보센터에도 깊은 감사를 드립니다.



  Received for article December 11, 2003

 등록일 2003-12-11
Category: Biotechnology
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