Small Methods, 2021

장성호 교수                                   나명수 박사과정
(생리학교실/의과학과)                   (생리학교실/의과학과)

 

실제 사람의 조직은 불투명하기 때문에 그 속에 있는 세포들의 구조와 형태를 있는 그대로 관측하기란 불가능하다. 하지만 빛의 투과를 방해하는 지질을 조직에서 제거하게 된다면 조직이 투명하게 되고, 그 속에 숨어있었던 세포들이 3차원으로 드러나게 된다. 이러한 ‘조직 투명화’ 기술은 뇌를 포함한 다양한 장기들의 구조적 연구나 진단검사를 가능케 해주는 획기적인 기술로서 각광받고 있으나 처리 시간이 오래 걸리고, 조직 손상에 대한 위험성으로 인해 한계에 부딪히게 되었다. 

서울대학교 의과대학 생리학교실 장성호 교수 연구팀은 기존 투명화 기술에서 오랫동안 사용되어 왔던 계면활성제인 SDS (Sodium dodecyl sulfate) 대신 작은 마이셀을 형성하는 SC (Sodium cholate)가 조직 투과에 더 용이하며 투명화에 적합하다는 사실을 확인하였다. 또한 SC를 사용하면서 생기는 기술적인 문제를 이온 전도성막을 이용해 해결하였다. SCARF라고 명명한 이 투명화 기술은 쥐 뇌 절편과 태아를 10분만에 완벽하게 투명화 시킬 수 있었고, 이는 기존방법보다 약 200배 빠른 속도이다. 또한 개발된 초고속 투명화 기술은 조직의 손상도 없는 것으로 확인되었다. SCARF 투명화 기술을 통해 3차원 조직 진단의 상용화를 앞당길 수 있으며, 뇌 구조적 연결성을 시각화한 ‘뇌 지도’ 제작에도 큰 도움이 될 것이라 기대된다. 본 연구결과는 Nanoscience & Nanotechnology 분야 최상위 국제 학술지 중 하나인 Small Methods (IF 14.188) 에 11월 5일자로 게재되었다. 

<그림. 초고속 조직 투명화 기술 (SCARF) 개요도. Whole mouse brain과 E13 mouse embryo를 SCARF를 이용해 초고속으로 (Embryo: 10분, Whole brain: 18시간) 조직 손상 없이 투명화 시킴. 이후 항체를 이용해 특정 단백질을 표지 후 3차원 이미징을 진행>

논문링크 : https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smtd.202100943