미국 일리노이대 어바나-샴페인 캠퍼스(UIUC) 연구팀이 사마귀새우의 눈에서 영감을 받아 개발한 특수 카메라가 림프절의 암 전이를 실시간으로 찾아내는 데 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 이 카메라는 자외선, 가시광선, 근적외선을 동시에 감지할 수 있는 소형 시스템으로, 수술 중 외과의사에게 중요한 정보를 제공한다. 연구팀은 유방암 환자 33명에게서 채취한 94개의 림프절 표본을 대상으로 성능을 시험한 결과, 자외선 영상 판독만으로 암 전이 여부를 97%의 민감도로 판별할 수 있었다.

 

사마귀새우는 눈 속에 층층이 쌓인 광수용체 구조 덕분에 자외선부터 근적외선까지 폭넓은 영역을 감지할 수 있다. 연구팀은 이 구조를 모방하여 단일 칩 '영상 센서'를 만들었고, 이를 통해 림프절의 위치와 암 전이 여부를 동시에 확인할 수 있는 방법을 개발했다. 이 카메라는 자외선을 이용해 조직의 형광 반응을 측정하고, 근적외선으로 림프절의 위치를 찾으며, 가시광선으로는 실제 수술 부위의 해부학적 모습을 보여준다.

 

기존의 기술들은 림프절 위치를 찾는 것과 암 여부를 판단하는 것이 분리되어 있었기 때문에 오차가 발생하기 쉽다. 그러나 이번 연구로 하나의 칩으로 같은 위치를 동시에 촬영할 수 있게 되어, 정확한 영상을 제공할 수 있게 되었다. 이 카메라 시스템은 과잉 수술을 줄이고 환자들이 더 정밀하게 치료받는 데 기여할 것으로 예상된다.

 

연구팀은 앞으로 수술실에서 실시간으로 데이터를 처리할 수 있도록 시스템을 최적화하고, 암과 비슷한 염증이나 섬유증 등의 사례를 구별하는 방향으로 추가 연구를 진행할 계획이다. 이 카메라는 외과의사들이 수술 중 꼭 제거해야 할 암 조직만 선택적으로 제거하고, 건강한 림프절은 보존할 수 있도록 도와준다.

 

이번 연구 결과는 국제 학술지 《옵티카(Optica)》에 실렸으며, 사마귀새우의 눈 기능을 활용한 카메라 개발이 암 치료 분야에 혁신적인 변화를 가져올 것으로 기대된다. 이 카메라는 외과의사들에게 더욱 정밀한 수술을 가능하게 할 수 있는 중요한 도구가 될 것이다.