• 김필한 교수 아이빔테크놀로지(주), 세계 최소형 3차원 올인원 이광자생체현미경 개발
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  • 2021-07-16 15:51:43|
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김필한 교수의 교원 창업기업인 아이빔테크놀로지(CEO 김필한)(IVIM Technology, Inc)가 세계 최소형3차원 올인원 이광자 생체 현미경(IntraVital Two-Photon Microscopy) ‘IVM-MS2’를 출시하였으며, 관련 내용이 Nature Portfolio이 소개되었다. (관련 링크 : https://www.nature.com/articles/d42473-021-00210-7)

아이빔테크놀로지()는 한국과학기술원(KAIST)이 개발한 혁신적 생체현미경 (IntraVital Microscopy: IVM) 원천기술을 토대로 창업한 Start-Up 기업으로 세계 최초로 All-in-One 일체형 생체현미경 장비의 상용화에 성공하였다.
 
‘IVM-MS2’는 아이빔테크놀로지5번째 혁신적 생체현미경 (IntraVital Microscopy, IVM) 모델로서 기존의 이광자 현미경(Two-photon Microscopy)의 모든 기능을 최고도로 구현함과 동시에 집약적 기술력으로 초고속 고해상도 영상성능과 사용자 편의성 및 공간 활용도를 극대화한 실현한 차세대 이광자 생체현미경이다. 이광자 생체 현미경은 첨단 바이오 연구를 주도하는 해외 선도 연구기관에서 높은 수요가 있으며, 이번에 출시된 ‘IVM-MS2’는 미국 하버드의과대학과 독일 막스플랑크연구소에 설치되어 사용될 예정이다.
 
‘IVM-MS2‘는 살아있는 동물의 생체 내에서 일어나는 다양한 과정들을 세포, 분자 수준의 고해상도로 이미징하기 위해 필수적인 모든 기능들을 하나로 집약시킴으로써 장비 전문가가 아닌 일반 실험자들도 어려움 없이 원하는 실험의 결과를 얻을 수 있도록 설계되었다. 또한 독보적인 초고속 이미징 속도를 기반으로 살아있는 생체 내 심장 박동 및 호흡 등으로 생길 수 있는 조직 움직임을 자동으로 보정하는 이미징 알고리즘과 영상획득 중 생체 내 조직의 생리적 미세환경을 유지하기 위한 생체유지 시스템이 탑재되어 있어 다양한 인간질환을 타겟으로 한 넓은 범위의 전임상 연구개발에 모두 최적의 성능을 제공할 수 있다.
 'IVM-MS2‘는 세계 최초로 초소형 모듈로 구현된 920nm 초고속 펨토초 레이저를 제품 내부에 내장하도록 개발되었다. 920nm 파장은 이광자 현미경에서 가장 보편적으로 사용되는 파장 대역으로서 다양한 가시광 대역의 형광물질을 동시에 고효율로 이광자 여기할 수 있다. 합리적인 가격으로 고성능과 높은 공간활용도를 가진 ’IVM-MS2‘를 이용하면 관찰하고자 하는 다양한 생체 내 과정들을 살아있는 생체 내부 조직에서 형광시료의 제한없이 이미징하여 높은 신뢰도의 결과를 획득 할 수 있다.
 
아이빔테크놀로지는 신제품인 세계 최소형 이광자 현미경, ‘IVM-MS2’ 뿐만 아니라, All-in-One형태의 공초점 현미경 ‘IVM-C’, 다중광자 현미경 ‘IVM-M’, 공초점 및 다중 광자 현미경 ‘IVM-CM’의 다양한 제품군을 가지고 있어 실험자의 목적에 맞는 장비를 제공하고 있다. 더불어 실험자의 필요에 따라 장비를 커스터마이즈하는 특수 개발 서비스도 제공하고 있어 활용도가 높다.
 
아이빔테크놀로지는 창업 후 3년 이상 바이오 R&D 마켓에 집중하여 대학, 연구소 및 바이오텍 R&D 센터에서 괄목할 만한 성과를 만들어 냈으며, 글로벌 시장조사와 창업 후 필드 경험을 토대로 향후 10년간 가장 주목할 만한 시장인 바이오의약품 시장으로 공격적인 마케팅 캠페인을 가동하며 글로벌 영업망을 통한 시장 선점을 위해 박차를 가하고 있다. 세계 바이오의약품 시장 규모는 지난 2008932억 달러(1029400억원)에서 지속 성장하여, 2025년에는 4888억 달러(추정치: 562조원)까지 커질 것으로 전망된다. 최근 바이오제약 산업은 단순 합성약물개발보다 생체의 미세 구성단위인 세포 수준에서 복합적으로 작용하는 면역치료제, 세포치료제, 유전자치료제, 항체치료제 등 새로운 개념의 바이오의약품 개발에 집중하고 있다. 인체는 수없이 많은 세포들이 복잡한 상호작용을 통해 동작하지만, 현재 신약개발 전임상 단계에서는 시험관 내(in-vitro)와 생체 외(ex-vivo) 실험처럼 상호작용이 일어나지 않는 방식의 연구가 주로 수행되고 있었다. 이러한 실험 결과들로만 근거로 설계하여 임상시험에 진입한다면 오류와 실패의 가능성이 높아진다. 따라서 신약개발을 위한 임상시험 전 마지막 단계에서 반드시 살아있는 동물에서의 생체 내(in-vivo) 실험으로 효능 분석이 진행돼야 한다. 생체현미경 기술은 바로 이 과정에서 살아있는 동물 내부의 목표로 하는 세포, 단백질과 주입된 물질의 움직임을 동시에 3차원 고해상도 영상으로 직접 관찰할 수 있어 시험 결과의 오류, 시간, 비용을 현저히 줄일 수 있다.
 
아이빔테크놀로지()의 초고속 레이저 스캐닝 3차원 생체현미경은 살아있는 생체 내부조직을 구성하는 세포의 움직임을 직접 관찰할 수 있는 기술로서 기존 MRICT 등으로 불가능했던 신체의 다양한 장기 내부에서 움직이는 세포들을 하나하나 구별해 관찰하는 것이 가능하다. 특히 독보적인 초고속 레이저스캐닝 기술을 이용해 기존 기술수준을 크게 뛰어넘는 고해상도와 정밀도로 살아있는 생체 내부의 다양한 세포 및 주변 미세 환경과 단백질 등의 분자를 동시에 영상화하는 것이 가능하다. 이를 통해 다양한 질병이 몸속에서 발생하는 과정에 대해 자세한 세포단위 영상 정보를 제공할 수 있다.
아이빔테크놀로지의 생체현미경 시스템은 생체 내 세포 영상(In Vivo 4D cell imaging, tracking & monitoring), 생체 내 약물 효능 검증(In Vivo imaging of drug efficacy), 생체 내 약물 전달 영상(In Vivo imaging of drug delivery)을 확보할 수 있다. 또한 폐, 심장, , 소장, 대장 등 거의 모든 생체 조직에 대해서 이미지 획득이 가능하다. 이를 통해 동물 시험에서 정확한 약물 기전 파악 및 시험기간 단축 등이 가능하며 특히 엑소좀, 이중항체, 마이크로바이옴 등 다양한 신약 연구에 활용될 수 있다.
 
세계적 현미경 제조사들의 기술을 넘어 혁신적 원천 기술을 기반으로 개발된 아이빔테크놀로지의 생체현미경 플랫폼은 여러 인간 질환의 복잡한 발생 과정을 밝히기 위한 기초 의생명 연구의 차세대 첨단 영상장비가 될 것으로 기대된다. 아이빔테크놀로지()CEO / CTO를 맡고 있는 김필한 대표이사 뿐만 아니라 R&D 및 기업부설연구소의 구성원들 또한 KAIST 박사 출신들로 연구실에서의 10년 이상 생체영상화 기술과 경험을 바탕으로 고객과 지식 기반의 고도의 학술적인 소통을 할 수 있다는 점 또한 아이빔테크놀로지의 가장 큰 경쟁력이다.
 
아이빔테크놀로지는 새로운 IVM-MS2제품 출시에 맞추어 글로벌 바이오의약품 시장을 선점하기 위하여 주요 국가의 파트너사와 독점 계약을 체결하여 글로벌 영업망을 구축하고 있으며, 글로벌 트렌드를 선도하는 Key Opinion Leader 그룹과 연구개발 협약을 맺고 글로벌 Site Lab 개소를 확대하고 있다. 아이빔테크놀로지는 글로벌 바이오의약품 시장에서 가장 중요한 국가인 미국과 중국에 집중적인 마케팅 캠페인과 프로모션을 진행하고 있다. 미국 보스턴 Harvard 의과대학 / Massachusetts 종합병원과 연구개발에 대한 3개년 프로젝트에 대한 협약을 체결하였으며, 2020년 보스턴 Site Lab 개소 후 미국 보스턴 바이오클러스터에 상주하고 있는 1,000여개의 글로벌 제약사를 대상으로 생체현미경 및 생체영상화 마케팅에 총력을 기울이고 있다. 2021년 상반기에는 중국 광저우와 상하이 지역에 있는 대학, 연구소 및 글로벌 제약사 R&D 센터를 대상으로 강력한 마케팅 프로모션을 진행 중이며, 특히 장강(張江) 하이테크파크(ZHP) 내에 상주하고 있는 글로벌 제약사와의 협업을 모색하고 있다.