[논문] Ultrafast ultrasound imaging in acoustic microbubble trapping

[내용요약]

 2019년 11월 12일 자에 Applied Physics Letters 저널에 “Ultrafast ultrasound imaging in acoustic microbubble trapping” 라는 제목으로 게재 되었다. 본 논문에서는 항암제의 부작용은 최소화하고 효과는 높이는 기술로 미세기포와 초음파를 이용해 독성이 있는 항암제 성분을 암세포가 있는 부위까지 직접 전달하는 기술이다. 본 논문은 항암제를 전달하는 미세기포를 정확히 추적하기 위해 배경 잡음을 제거할 수 있는 초고속 초음파 영상촬영 기법을 채택했다. 이들은 피가 흐르는 혈관을 재현하기 위해 좁은 실리콘 관을 제작해 돼지 몸속에 집어 넣었다. 그런 다음 특수 장치를 이용해 항암제가 들어있는 미세거품을 혈관에 투여하는 방식으로 실험을 진행하였다.

 본 논문은 집중 초음파 변환기를 적용한 초고속 영상촬영 기법을 사용해 돼지 몸속의 가짜 혈관 속을 흐르는 미세기포를 포착 하는데  성공했다. 미세기포의 움직임을 예측하고 그 거품이 모형 혈관의 특정 부위까지 이동하는데 필요한 ‘음향 방사력’을 계산한 후 초음파 변환기에서 나오는 음향 방사력을 제어해 미세 기포가 특정 위치까지 갔을 때 전력을 높여 거품을 터뜨려서 암세포가 위치한 곳에 항암제를 전달시켰다. 이에 대해 연구진은 “우리는 이 방법이 실제 체내에서 미세기포로 약물을 전달하는 과정을 실시간으로 볼 수 있는지 알아보기 위해 앞으로 쥐나 토끼를 대상으로 연구하길 원한다”면서 “실제 사례를 통해 영상 분해능과 민감도, 속도를 높이고, 효과가 있다면 장기적인 목표는 임상연구로 나아가는 것”이라고 설명하였다.