국내 연구진, 광학 현미경 장착 ‘나노등대’ 개발

국내 연구진이 광학 현미경에 장착해 생체물질을 더 명확히 관찰할 수 있는 ‘나노등대’를 개발했다.

한국연구재단은 22일 연세대학교 김동현 교수, 손태황 연구원, 문귀영 연구원이 나노등대 기술을 개발했다고 밝혔다. 빛의 다방향 입사를 이용해 극소 부피의 빛을 금속 나노칩 위 모든 물질에 비추는 기술이다.

일반 전반사 형광현미경은 수백 나노미터 크기까지만 분별할 수 있다. 이 해상도로는 바이러스 이동이나 암세포 형태 변화를 분석하기 어렵다.

국내 연구진이 빛의 다방향 입사를 이용해 극소 부피의 빛을 금속 나노칩 위 모든 물질에 비추는 기술을 개발했다. /한국연구재단 제공

최근 현미경에 부착하는 금속 나노칩이 개발돼 극소량의 빛을 형성, 해상도를 높일 수 있게 됐다. 유리 기판 위 나노 크기의 금 입자를 부착한 ‘금 나노섬’이 대표적이다. 그러나 빛의 위치가 고정돼 있어 관찰 대상이 특정 위치에 있어야 관찰할 수 있었다.

연구팀은 금속 나노칩 거의 모든 부분에 빛을 보내는 다채널 광변조 시스템, 이른바 나노등대를 구축했다. 나노등대를 이용하면 관찰 가능한 영역을 획기적으로 확대할 수 있다. 한 방향 입사조건에서는 나노칩 표면의 25%만 관찰 가능하지만 여러 방향 입사조건에서는 90%를 관찰할 수 있다. 일반 현미경에 접합해 활용할 수 있기 때문에 고가의 특수 장비가 필요 없다.

김동현 교수는 “이 연구는 암세포를 비롯한 특정 세포와 세포 내에서 움직이는 기질, 단분자를 영상화하는 데 기여할 것으로 본다”고 설명했다.

연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구) 지원으로 진행됐으며 국제학술지인 어드밴스드 옵티컬 머티리얼스(Advanced Optical Materials) 5월 22일 표지논문으로 게재됐다.

박원익 기자(wipark@chosunbiz.com)

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