–90°C 극저온 카메라 적용 촬영 감도와 해상도 비약적 향상, 세포 미세 신호까지 검출
초고감도 소동물용 인비보 기술의 진화, 실험용 쥐 10마리까지 동시 촬영 및 분석 가능
[의학신문·일간보사=오인규 기자] 소동물용 인비보 이미징 장비는 쥐(mouse, 10~15cm)나 랫(Rat, 30~45cm)과 같은 실험용 동물의 체내 약물, 세포, 조직 등을 촬영해 시각화하는 시스템으로 이를 통해 화학적 작용을 거쳐 빛을 내는 동물의 생체 발광과 형광 신호 등을 분석하며 세포의 약리학적 반응을 측정하고 평가하는데 쓰인다.
주로 동물 수준의 생물학 실험이나 신약 개발 중 전임상 단계에서 약물의 체내 분포 및 질병 조직을 포함한 여러 조직의 신약 또는 신규 치료법에 대한 반응 실험과 암세포·줄기세포 연구 등에 사용되고 있다.
국내에서 선도 기업으로 주목받고 있는 뷰웍스는 연구용 소동물 영상 장비인 ‘VISQUE’ 성능을 세계 최고 수준으로 끌어올리는 과정에서 분자 수준의 미약한 형광·발광 신호를 안정적으로 검출, 정량화 하는 기술을 이미 확보해 놓은 상태다.
뷰웍스 강유정 수석연구원<사진>은 본지와 만난 자리에서 “외산 제품이 시장을 독점하다시피 했던 소동물용 인비보 시장서 최고 광학기술을 보유한 뷰웍스가 국산화를 시도해 성과를 내고 있다”며 “특히 이번 VISQUE InVivo ART 시리즈는 네이밍처럼 기술을 예술의 단계로 끌어올린 ‘마스터피스’ 장비로 자신하고 싶고, 글로벌 경쟁구도에서도 우위를 점하게 될 것”이라고 밝혔다.
이번 VISQUE InVivo ART 100, 400 제품은 자체 기술을 이용한 광학계와 –90°C 초극저온 고감도 카메라를 적용해 촬영 감도(400~900nm)와 해상도가 비약적으로 향상돼 수십 개 미만 세포의 미세한 신호까지 검출할 수 있다. 넓은 영역의 대구경 촬영이 가능한 광학계를 적용해 한 번에 10마리의 실험용 쥐를 동시에 촬영할 수 있어 실험의 편의성과 효율성을 크게 높였다.
외산 장비 대비, 형광 신호 검출 실험 더 나은 성능 증명 주목
특히 외산장비와 견줘도 형광 신호 검출 실험에서 더 나은 성능을 증명했다. 분석 프로그램의 사용성 면에서도 사용자에게 더 높은 호응을 얻은 것으로 나타났다. 거기에 더해 고가의 프리미엄 제품을 국산화 하면서 가격 경쟁력까지 갖추고 있다.
이 외에도 실시간 생체 내 신호 및 약물·혈류 등의 동역학 분석 등 다양한 알고리즘을 갖춘 지능형 프로그램을 통해 복잡하고 번거로운 연구 결과도 빠르게 분석 가능하다. 또한 기존에 옵션으로 제공했던 마취 동물의 체온을 유지하는 ’히팅 스테이지’와 호흡 마취 가스 어댑터는 기본기능으로 포함됐다.
강유정 연구원은 “한 발 빠른 AS도 큰 장점”이라며 “지난 15년 동안 축적한 카메라 개발 경험을 통해 산업용으로 세계적인 수준으로 인정받고 있는 카메라 전문 회로 설계 및 노이즈 처리 노하우를 보유하고 있어 빠르게 카메라를 최적의 컨디션으로 세팅할 수 있다”고 설명했다.
앞선 하드웨어 뿐만 아니라 소프트웨어도 자신감이 충분한 상태다. 실시간 촬영된 이미징 자료는 뷰웍스가 자체 개발한 바이오 이미징 분석 소프트웨어인 ‘CleVue’를 통해 손쉽게 정략적 데이터와 리포트로 산출된다.
CleVue는 실험동물에 투입한 약물의 체내 분포 및 움직임을 쉽고 빠르게 분석할 수 있도록 10가지 이상의 분석 알고리즘과 이미지 맵을 제공한다. 위 분석 알고리즘들은 뷰웍스와 KAIST 연구원들이 수년간 공동 개발한 결과물로 다수의 SCI 논문에 게재된 바 있다.
디지털 병리 진단 국산화와 라만 신호 활용 POCT 장비까지
한편 올해 사업 계획을 묻는 질문에서 그는 바이오 연구 장비 사업 및 의료 X-ray 디텍터 사업을 통해 획득한 고감도 바이오 분자 영상 획득 기술과 진단 시장의 사용자 요구 사양, 사용 환경에 대한 정보를 바탕으로 크게 2종류의 진단 검사 장비 라인업을 신사업으로 기획하고 각 첫 모델을 내년 출시를 목표로 준비하고 있다고 답했다.
하나는 디지털 병리 진단의 국산화와 대중화를 위한 디지털 병리 진단 시스템이며, 다른 하나는 현장진단검사(POCT) 장비이다.
강 연구원은 “디지털 병리 진단을 위한 첫 모델, LUCEON은 고속·고해상도 영상 획득을 위해 특수 광학 디자인을 자체 설계하고 다수의 특허 출원을 통해 원천기술을 확보함으로써 타사 장비 대비 탁월한 영상 수준을 제공할 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 설명했다.
더불어 POCT 장비의 첫 모델은 라만분자 신호를 이용한 코로나 감염 진단 장비로 라만신호 기반의 핵산 검출 원천기술 확보를 위해서, 뷰웍스는 모던밸류에 지분투자를 완료하고 시작품을 공동 개발 중인데 올해 말 시제품을 완성해 사용성 검증을 진행할 예정이다.
인터뷰를 마치며 그는 “2019년 Smart-LF 출시 이후 2년 만에 현재 독점에 가까운 점유율을 보이고 있는 글로벌 기업의 플래그십 제품과 경쟁할 수 있는 국내 하이엔드 제품을 뷰웍스가 개발해내고 출시했다는 것을 강조하고 싶다”며 “이로써 외산을 대체하고 세계무대에서 경쟁력을 확보해 냈다고 생각한다”고 자신했다.