CRiCT

CRiCT 소개

안녕하십니까? 방사선 암 테라노스틱스 사업단장 민정준 입니다. 방사선 암 테라노스틱스 사업단은 방사선 에너지를 음파 신호로 변환시키는 방사선 유도 음향영상 기술(Radiation-induced Acoustic Imaging, RAI)을 이용하여 방사선 치료와 동시에 체내 선량측정이 가능한 시스템을 개발하고 이를 바탕으로 방사선 흡수를 증폭시키는 나노 물질을 개발 및 검증함으로써 방사선 치료의 효과를 높이는 차세대 융합 원천기술을 개발하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이를 위해 ‘양자에너지 변환을 통한 암 테라노스틱스 융합기술개발’이라는 연구주제를 도출하여 지난 2년간의 기획을 통해 마침내 작년 10월에 미래창조과학부의 지원을 받게 되었습니다.

해당 사업단은 전남대를 비롯하여 포항공대와 한국표준과학연구원이 참여하는 다기관 연구사업으로 1세부 과제(한국표준과학연구원, 포항공대)에서 방사선유도 음향영상 기반 방사선 선량측정 시스템을 개발하고 2세부 과제(전남대학교)에서 방사선-음향영상 기반 암 표적 및 방사선 정밀 치료기술 개발, 마지막으로 3세부 과제(포항공대)에서 방사선유도 음향영상 및 종양선택적 테라노스틱스 나노프로브 개발을 목표로 하고 있습니다.

전세계적으로 암을 극복하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있으나 여전히 타질환과 비교하여 높은 사망률을 보이며 암과 관련된 경제적 비용도 지속적으로 증가하고 있습니다. 따라서 방사선 유도 음향영상 기술을 이용하여 방사선 치료기술을 한 단계 끌어올림으로써 치료효과를 높이고 치료 부작용으로 인한 경제사회적 비용을 줄일 수 있다면 암 환자의 건강수명을 연장하고 관련 산업 경쟁력을 높이는데 상당한 기여를 할 것으로 기대됩니다.

앞으로 다양한 연구자 및 연구기관과의 협업을 통해 서로의 탁월함과 부족함을 나누고 채울 수 있는 연구단으로 운영해 나가겠습니다. 저희 사업단의 성공적인 미래를 위해 많은 관심과 지도 부탁 드립니다. 감사합니다.

방사선 암 테라노스틱스 사업단장 민정준 올림

미션 & 비전

미션

  • 방사선우도 음향영상 기술 개발
  • 고효율 암표적 리간드 및 영상분석 시스템 개발
  • 암진단/치료용 테라노스틱 프로브 개발

비전

  • 방사선 또는 중입자 치료 시 체내 방사선량 측정 기술의 개발
  • 유방, 대장, 췌장암을 표적하는 차세대 리간드의 세계 최초 개발 Padiomics기반으로 한 방사선-음향영상 기술을 이용한 빅 데이터분석
  • 방사선 치료용 신호 증폭 조영제 및 치료제 개발 기술

조직도

1 Part

방사선 암 테라노스틱스 사업단의 1세부 책임자는 한국표준과학연구원의 김인중 박사 김철홍 교수로서 방사선 치료 시 생체 내 실시간 방사선 선량 측정이 가능한 방사선유도 음향 영상 기술(Radiation-induced Acoustic Imaging, RAI) 시스템의 개발을 최종연구목표로 하고 있습니다. 임상에서 사용중인 치료용 의료 방사선 가속기와 Arc 타입 어레이 초음파 트랜스듀서를 결합하여 치료용 방사선 기반 초음파 영상의 획득 및 실시간 방사선 선량을 측정하여 암 치료효과를 높이고자 합니다. 한국 표준 과학 연구원에서 보유하고 있는 의료용 선형 가속기를 이용하여 에너지를 전달하고 에너지 흡수에 따른 열팽창 효과에 의해 생성되는 초음파 신호를 포항공과대학에서 개발 할 Arc 타입 어레이 초음파 트랜스듀서를 이용하여 획득할 예정입니다. 또한 어레이 트랜스듀서를 통해 얻은 3차원 데이터를 back projection 알고리즘을 이용하여 3차원 및 2차원 영상으로 구현하고자 합니다.

방사선 유도 음향 신호 획득 장치 개발

2 Part

방사선 암 테라노스틱스 사업단의 2세부 책임자는 전남대학교의 민정준 교수로서 방사선(펄스 X-선) 에너지를 음향신호로 변환시키는 방사선유도 음향영상 기술을 이용하여 방사선 치료와 동시에 in vivo 선량측정이 가능하고 방사선 치료의 효과를 강화하는 테라노스틱스 기술을 개발하여 새로운 패러다임의 방사선 정밀 치료기술을 개발하는 것을 최종연구목적으로 하고 있습니다. 이를 위해 방사선 치료용 선형가속기(LINAC)에서 발생하는 펄스형 방사선 에너지가 암 조직에서 흡수되어 음파로 전환되는 신호를 매개로 환자개인별 선량측정 알고리즘을 확립함과 동시에 췌장암, 유방암에 특이적 친화성을 갖는 리간드를 발굴합니다. 최종적으로 암 표적 리간드 기반 방사선 치료 나노복합체의 표적효율, 체내동태, 동·역학 및 치료효과를 분석하고 최적화하여 치료효율이 매우 높은 새로운 암 치료법을 제시하려고 합니다.

방사선 유도 음향영상기반 맞춤형 in vivo 선량 측정 기술

췌장암 등 암표적 리간드 · 나노물질 복합체를 이용한
차세대 방사선 민감/증폭 플랫폼 개발

3 Part

방사선 암 테라노스틱스 사업단의 3세부 책임자는 포항공과대학교의 김성지 교수로서 방사선에 대해 높은 흡광계수를 가지는 나노 물질을 기반으로 종양의 조직과 병기를 음향영상화하고, 조사된 방사선의 선량을 정량적으로 측정하고(dosimetry), 동시에 치료가 가능한 나노 복합체를 개발하는 것은 최종연구목표로 하고 있습니다. 종양표적형 음향영상신호 증폭을 위한 나노입자 프로브, 암미세환경에 감응하는 응집체와 같은 나노 물질은 방사선을 강하게 흡수하여 열을 발생 시키고 열탄성 팽창을 통해 생성된 음향신호를 이용하여 초음파 영상화가 가능합니다. 또한, 발생한 열을 통한 열 치료법에 응용하고 담지한 항암제의 방출 자극으로 이용할 수 있습니다. 이는 항암 화학 요법과 열 요법 간의 시너지 효과를 통해 암세포 사멸을 유도하는 고효율 항암 치료가 가능함을 의미하며 본 연구에서는 방사선 유도 음향영상 기반 나노 프로브와 고성능 3차원 영상기술을 통하여 조직 속 세포 반응, 혈관분포 변화를 관찰하여 치료효과 및 기작을 생체조직에서 규명하고, 이를 바탕으로 종양 진단, 선량측정 및 동시 치료가 가능한 나노 프로브를 개발하고자 합니다.

새로운 방사선 유도 복합 치료용 복합체 합성

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