줄기세포는 미분화세포로 여러 종류의 신체 조직으로 분화할 수 있다는 특성이 있다. 줄기세포를 체내에 이식했을 때는 이식이 제대로 되었는지 여부와 줄기세포가 살아있는지 여부를 확인할 수 있어야 한다.

현재 널리 사용되고 있는 표지 기술은 줄기세포의 형질을 전환시키거나 CT나 MRI 영상신호의 대조도를 높일 수 있는 약품인 영상 조영제를 줄기세포에 직접 투여하는 일련의 과정을 활용한다.

그러나 이 과정에서 단일 세포가 그 유기체의 모든 세포로 분화할 수 있는 능력인 줄기세포의 전분화능이 손실되거나 표지 효율의 저하 등의 문제점이 발생한다. 

이에 연구팀은 화학수용체를 이용해 다양한 조영제 나노입자를 줄기세포에 쉽게 표지할 수 있는 기술을 개발했다.

개발된 기술은 체내에 이식된 줄기세포의 생존과 분화과정에 대해 15일 이상 추적이 가능하며 형광영상뿐만 아니라 MRI, CT에 이용되는 다양한 조영제를 줄기세포에 표지할 수 있다. 또한 세포독성과 이상증식에 대한 부작용이 적어 생체 적합성이 높다.

김광명 박사는 "줄기세포 추적 영상화 기술과  다양한 줄기세포 치료제의 효능을 평가하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다. 

이번 연구는 미래창조과학부 기초연구지원사업, 보건복지부 첨단의료기술개발사업, 고려대-KIST 프로젝트, KIST 기관고유사업의 지원을 받아 수행됐으며, 연구결과는 국제 학술지 바이오메터리얼즈(Biomaterials)에 지난 달 1일자로 게재됐다.