피부 탄력 3차원으로 확인한다…형광 물질 최초 개발

피부 탄력 3차원으로 확인한다…형광 물질 최초 개발
기초과학연구원 "엘라니르로 아픔 없이 피부 노화도 측정"



(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 기초과학연구원(IBS)은 장영태 복잡계 자기조립 연구단 부연구단장(포스텍 화학과 교수) 연구팀이 엘라스틴에만 선택적으로 결합하는 형광 물질 '엘라니르'(ElaNIR)를 개발했다고 30일 밝혔다.
피부 나이를 결정하는 탄력도는 엘라스틴이라는 신축성 있는 단백질이 관여한다.
피부 속 엘라스틴양이 부족하면 주름이 생기는 식이다.
엘라스틴은 그러나 피부 아래 있어서 파장이 짧은 빛으로는 관찰이 어렵다.
더구나 염색용 형광 물질은 어디에나 잘 들러붙기 때문에 피부 속 엘라스틴만 살펴보는 건 더 쉽지 않다.



IBS 연구진은 엘라스틴 깊이까지 도달하는 긴 파장의 근적외선(700∼900㎚) 영역에서 엘라스틴에만 결합하는 형광 물질을 찾았다.
우선 근적외선 영역에서 형광을 내는 분자를 '양쪽성 이온'(zwitter ion) 형태로 만들어 무분별한 접착성을 줄였다.
이어 엘라스틴을 관찰하기 좋은 토끼 동맥 단면에 발라 형광 물질을 선별했다.
이런 방법으로 근적외선 영역에서 형광을 내면서 엘라스틴에만 선택적으로 결합하는 엘라니르 분자를 찾는 데 성공했다.
연구진은 나아가 살아있는 피부에 엘라니르를 적용해 피부 탄력도를 측정했다.
젊은 생쥐(생후 1개월)와 늙은 생쥐(생후 10개월)에게 각각 엘라니르를 주사하고서 형광을 띠는 엘라스틴양을 비교한 결과 늙은 생쥐 피부 조직 속 엘라스틴양이 현저히 적다는 것을 확인했다.
단순한 형광 이미징뿐만 아니라 엘라스틴 분포를 고해상도 3차원 영상으로도 촬영할 수 있다고 연구진은 설명했다.


엘라니르가 흡수한 빛 에너지 일부가 열로 발산되면서 초음파가 발생하는데, 연구진은 이 초음파를 검출해 영상으로 만드는 광음향 분광법을 이용했다.
장영태 IBS 복잡계 자기조립 연구단 부연구단장은 "생체의 피부 탄력을 시각적으로 측정할 수 있는 최초의 형광 물질"이라며 "조직 샘플을 채취하지 않고도 아픔 없이 엘라스틴을 살필 수 있다"고 말했다.
연구 성과는 셀 자매지인 화학(Chem)지에 미국 동부시간으로 29일 자에 실렸다.
walden@yna.co.kr
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