토모큐브, 오가노이드 내부 염색 없이 3차원 관찰 신제품 'HT-X1 MAX' 공개

홀로토모그래피 전문기업 토모큐브 가 살아 있는 오가노이드 내부 구조를 염색 없이 3차원으로 관찰하는 신제품을 공개했다. 약물 처리 전후의 변화를 같은 시료에서 반복 측정할 수 있어 제약·바이오 기업의 신약 개발과 약물 반응 평가에 활용될 전망이다.

토모큐브는 오가노이드 관찰 장비 'HT-X1 MAX'를 공개하고 사전 주문 접수를 시작했다고 11일 밝혔다. 제품 출고는 2027년 1분기로 예정돼 있다.

오가노이드는 환자 조직에서 얻은 세포를 3차원으로 배양한 연구 모델이다. 원래 조직의 특성을 일부 유지해 환자별 약물 반응을 살피거나 신약 후보물질을 평가하는 데 활용된다. 다만 약물 반응을 정밀하게 분석하려면 오가노이드의 외형뿐 아니라 내부 구조가 어떻게 달라지는지도 확인해야 한다.

기존 명시야 현미경은 오가노이드 외형을 관찰하는 데는 유용하지만 조밀한 내부 세포 구조를 구분하는 데 한계가 있다. 형광 염색을 통한 분석은 시약과 전처리에 시간과 비용이 들고, 시료를 고정하거나 파괴하는 방식은 동일한 오가노이드의 변화를 연속적으로 추적하기 어렵다. 크고 두꺼운 오가노이드일수록 내부 관찰도 까다롭다.

HT-X1 MAX는 세포와 조직의 굴절률 차이를 측정하는 홀로토모그래피 기술을 적용했다. 염색이나 고정, 투명화 처리 없이 살아 있는 오가노이드의 내부를 3차원 영상으로 구현한다. 배양 환경을 유지하면서 동일한 시료를 반복 촬영할 수 있어 약물 투여 전후의 구조 변화를 시간 흐름에 따라 비교할 수 있다.

분석 대상도 오가노이드의 전체 크기에 그치지 않는다. 내부 세포층과 내강의 부피 등 세부 구조 변화를 함께 측정할 수 있다. 약물 처리 후 외형 크기는 비슷하더라도 내부 세포층이 줄고 빈 공간인 내강이 커지는 등의 변화를 수치로 비교할 수 있다는 설명이다. 촬영한 시료는 이후 염색이나 유전자 분석 등 후속 실험에도 활용할 수 있다.

여러 약물 조건을 비교할 수 있도록 96웰 플레이트 자동 촬영 기능도 지원한다. 웰마다 한 지점을 촬영하는 조건에서 한 장을 약 30분에 촬영할 수 있으며, 실제 소요 시간은 촬영 깊이와 지점 수에 따라 달라진다. 최대 500㎛의 축 방향 촬영 범위를 지원한다.

함께 공개한 분석 소프트웨어 'TomoAnalysis 3.0'은 인공지능(AI)을 기반으로 오가노이드와 내부 구조를 구분하고 크기와 형태, 부피를 정량화한다. 여러 웰과 시점의 데이터를 일괄 분석해 약물 조건별 변화를 비교하고 보고서로 정리할 수 있다. 특정 세포나 분자의 위치를 확인하기 위한 형광 영상 촬영과 외부 실험실 자동화 장비 연동 기능도 선택 사양으로 제공한다.

박용근 토모큐브 대표는 "제약·바이오 기업들이 필요로 하는 것은 오가노이드를 촬영하는 장비를 넘어 그 안에서 약물에 대한 반응이 어떻게 달라지는지 읽어낼 방법"이라며 "고객들이 더 크고 성숙한 오가노이드의 내부를 살아 있는 상태로 관찰하고 싶다고 요청해 왔고, HT-X1 MAX는 이 요구에 답하기 위해 개발했다"고 말했다.

이수민 토모큐브 라이프사이언스사업부 상무는 "같은 오가노이드의 내부 변화를 반복 측정하면 약물 반응 평가뿐 아니라 배양 과정의 성장과 품질 변화를 파악하는 데도 활용할 수 있다"며 "고객사와 사전 미팅을 통해 각 시료와 실험 목적에 맞는 활용 방안을 함께 검토하고 있다"고 밝혔다.

HT-X1 MAX의 주요 고객은 오가노이드 기반 신약 개발과 스크리닝을 수행하는 제약·바이오 기업을 비롯해 위탁연구기관(CRO), 위탁개발생산(CDMO) 기업과 연구기관 등이다.

장효원 기자 specialjhw@asiae.co.kr

기자가 작성하고 AI가 부분 보조한 기사입니다.