Research

프로젝트 a. 세포 위치 추적 기술 (CellGPS)

“세포가 움직이는 4D 비디오를 상상해보세요!”
면역항암제와 재생치료가 빠르게 발전하고 있지만, 세포의 작동 원리를 명확히 파악하는 것은 쉽지 않습니다. 왜냐하면 수천만 개의 세포가 모여야만 기존 영상 기술로 볼 수 있기 때문이죠.

저희는 상상했습니다.
"만약 세포 크기의 작은 잠수함이 온몸을 떠다니며 실시간으로 신호를 내보낼 수 있다면?"

이 비전을 현실로 만들기 위해, **핵의학 영상 기술(PET)**을 활용한 단일 세포 이동 경로 추적 기술을 개발 중입니다. 이제 우리 몸속 세포가 어디로 이동하는지, 실시간으로 확인할 수 있는 4D 영상 시대를 열어가고 있습니다.

📡 Funding Agency: 한국원자력협력재단

프로젝트 b. 알파선 항암제 영상 기술 (Alpha Imaging)

“알파선을 지문처럼 추적하다”
알파선은 베타선보다 훨씬 강력하여 암을 제거하는 데 매우 효과적입니다. 하지만, 그 강력함 때문에 화학 결합을 끊어버려 정상 세포에도 큰 피해를 줄 위험이 있죠.

문제는, 알파선을 방출하는 동위원소의 위치를 정확히 알아내는 것이 어렵다는 점입니다. 방사선 붕괴가 복잡해서 기존 기술로는 이를 추적하기 쉽지 않거든요.

그래서 우리는 새로운 접근을 제안했습니다:
"알파 동위원소를 마치 지문처럼 고유한 신호를 찾아낼 수 있다면?"

이 기술을 통해 알파 방출 동위원소의 위치를 정확히 파악하고, 효과적인 암 치료를 위한 안전한 길을 열어가고 있습니다.

프로젝트 a. 흡수선량 계산/측정 기술 (absorbed dose)

“환자 맞춤형 치료를 위한 흡수선량 분석”
모든 사람은 저마다 다른 신체 조건과 암의 특성을 가지고 있습니다.
그렇다면, 모두가 같은 치료를 받아야 할까요?

저희는 고민했습니다.
"만약 치료 전에 흡수선량을 미리 계산하거나, 치료 후 이를 정확히 측정할 수 있다면?"

이 기술을 통해 각 환자의 암 상태와 특성에 맞는 맞춤형 치료를 가능하게 하고, 더 많은 환자들이 치료의 성공을 경험할 수 있도록 돕고자 합니다.

프로젝트 b. LET (linear energy transfer)

“치료 에너지의 전달 밀도를 정확히 분석하다”
양성자, 중입자, 알파선 등 무거운 입자는 특별한 힘을 가지고 있습니다.
같은 흡수선량이라도 단위 길이당 더 많은 에너지를 전달하기 때문에, 훨씬 큰 DNA 파괴력을 발휘할 수 있습니다.

하지만 문제는 각 입자의 에너지와 특성이 모두 다르다는 점입니다.
저희는 상상했습니다.
"LET(Linear Energy Transfer)을 정확히 계산하고 측정할 수 있다면, 각 입자의 생물학적 효과를 더 잘 예측할 수 있지 않을까?"

이 기술은 무거운 입자 치료를 안전하게 설계하는 데 핵심적인 역할을 할 것입니다.

프로젝트 c. 혈액 흡수 선량 (blood dose)

“면역계, 어떻게 방사선으로부터 보호할 수 있을까?”
림프구와 같은 면역 세포는 방사선에 매우 민감합니다. 최근 연구에 따르면, 면역계가 종양 억제에도 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀지고 있지요.

하지만 문제는, 방사선 치료 중 림프구가 실제로 얼마나 많은 선량을 받는지 정확히 알기 어렵다는 것입니다.

그래서 우리는 상상했습니다.
"혈류를 시뮬레이션해 림프구가 받는 흡수 선량을 미리 예측할 수 있다면? 이를 바탕으로 선량을 조절해 면역계를 보호할 수 있다면?"

그동안 간과되었던 면역계를 보호하는 방사선 치료 최적화 기술을 개발하고 있습니다.
📡Funding source: 한국연구재단 개인연구지원사업(우수신진연구)

프로젝트 a. 초고속 암 치료 (FLASH) 원리 규명

“초고속 방사선 치료, 왜 정상 조직이 보호될까?”

최근 연구에 따르면, **초고속 선량율(FLASH)**로 방사선을 조사하면 같은 선량이라도 정상 조직이 더 잘 보호되는 현상이 발견되었습니다.

하지만, 그 정확한 원리는 아직 완전히 밝혀지지 않았습니다.
저희 연구팀은 방사선이 생성하는 활성산소(ROS)의 양을 정밀하게 계산하고 측정하여, FLASH 효과의 작동 원리를 규명하고자 합니다.

더 빠르고, 더 안전한 암 치료법을 개발하는 데 기여할 것입니다. 🚀

프로젝트 b. 인체 내 종양 상호 작용 규명

“종양과 정상 조직, 면역계는 방사선에 어떻게 반응할까?”

암 치료에서 방사선이 종양뿐만 아니라 주변 정상 조직과 면역계에도 영향을 준다는 사실이 점점 더 중요하게 다뤄지고 있습니다.

저희 연구팀은 종양과 정상 세포 간의 상호 작용을 미분방정식으로 모델링하여, 방사선이 정상 장기에 미치는 영향을 예측하고자 합니다. 또한, 면역 세포와 종양의 상호 작용을 시뮬레이션하여, 시간에 따른 면역 세포의 손상과 회복 과정을 분석합니다.

**가상 임상 시험(virtual clinical trials)**을 수행하고, 보다 안전하고 효과적인 방사선 치료 전략을 개발하는 데 기여하고 있습니다. 🎯

프로젝트 a. 인공지능 기반 예후 예측 (AI Response Prediction)

“AI로 맞춤형 치료가 가능한 시대를 열다”

모든 환자가 같은 치료에 동일하게 반응하는 것은 아닙니다.
어떤 환자에게 방사선 치료가 가장 효과적일까?
치료 반응을 미리 예측할 수 있다면, 더 나은 치료 전략을 설계할 수 있지 않을까?

저희 연구팀은 인공지능(AI) 기법을 활용해 치료 효과를 예측하고, 적절한 환자군을 선별하는 알고리즘을 개발하고 있습니다. 이를 통해 환자 맞춤형 치료 전략을 수립하고, 더 정밀한 암 치료를 가능하게 만들고자 합니다. 🚀