국내 연구진, 세포 단위 수준까지 들여다보는 광학현미경 개발

  • 경제/과학
  • 기업/CEO

국내 연구진, 세포 단위 수준까지 들여다보는 광학현미경 개발

  • 승인 2018-01-07 07:58
  • 강우성 기자강우성 기자
최원시1
최원식 IBS 분자 분광학 및 동력학 연구단
연구단11
곰팡이에 감염된 토끼 눈의 각막(a)을 CLASS 현미경으로 촬영한 모습. 곰팡이는 b에서 보듯이 균사라는 실처럼 가늘고 긴 구조를 갖는다. 이 구조가 토끼 눈에 의한 수차로 c줄의 그림과 같이 곰팡이의 균사가 정확히 보이지 않는다. CLASS 현미경으로 e와 같은 수차정보를 얻어 이미지를 보정하면 d와 같이 선명한 균사의 모습을 확인할 수 있다.
국내 연구진이 생체 조직을 개별 세포 단위 수준까지 들여다볼 수 있는 광학현미경 기술을 개발했다.

기초과학연구원(IBS)은 분자 분광학 및 동력학 연구단 최원식 부연구단장 연구팀이 다중산란과 이미지 왜곡 현상을 보정하는 '단일산란파 페루프 축적'(CLASS) 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.

연구진은 앞서 물체의 이미지 정보를 갖는 단일산란파만을 측정하고 배경 잡음인 다중산란파는 제거하는 단일산란 집단 축적(CASS) 현미경을 제작한 바 있다.

이번 CLASS 기술은 렌즈 등을 지난 빛이 상을 맺을 때 한 점에 모이지 않아 이미지가 일그러지는 현상인 '수차'를 줄여 기존보다 두 배 높은 해상도를 구현했다.

단일산란파는 생체조직 내에서 진행 각도에 따라 빛의 위상차인 수차가 생긴다.

두꺼운 유리 뒤쪽 물체의 상이 뿌옇고 어둡게 보이는 것도 같은 원리다. 생체 조직의 경우 수차가 훨씬 심해 빛이 입사하거나 물체에 반사돼 나올 때 각각 수차가 발생한다.

연구진은 김기현 포스텍 교수와 김명준 서울아산병원 교수 연구진과 공동으로 CLASS 기술의 성능을 입증했다.

토끼 각막 속 약 0.5㎜ 깊이에 존재하는 곰팡이 균의 필라멘트 구조를 0.6㎛ 분해능으로 영상화했다.

이는 수 ㎛ 크기의 세포핵 내부를 관찰하기에 충분한 성능이다.

CLASS 기술은 별도의 표지가 필요 없어 인체에 바로 적용할 수 있으며, 공초점 현미경, 이광자 현미경 등 현재 널리 이용하는 영상 기술에도 접목이 가능하다.

내시경에도 탑재할 수 있을만큼 다양한 응용이 가능할것으로 보인다.

연구팀은 수차로 인해 영상화이 어려웠던 뇌 조직이나 눈과 같은 기관들에 대한 영상화를 시행할 계획이다. 또 수차로 인해 신호의 손실이 발생하는 다양한 현미경들에 적용함으로써 전반적인 현미경의 성능 향상을 시킬 수 있는 방향으로 연구를 지속할 예정이다.

최원식 부연구단장은 "이번 연구로 광학현미경을 질병 조기 진단에 이용하기 위해 필수적으로 극복해야 할 생체조직에 의한 이미지 왜곡 문제를 해결했다"며 "기존에 수차로 인해 영상화가 힘들었던 뇌 조직이나 안구 등에 적용이 가능할 것"이라고 말했다.
방원기 기자 bang@

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 충남대-국립공주대 통합안 최종 부결
  2. '1대 5만' 국가기본지질도 완성…지질자원연구원 "광물과 지층에 대한 보물지도"
  3. KH한국건강관리협회, 어르신 체육대회서 건강캠페인 펼쳐
  4. 4극3특 지역맞춤 R&D 본격 착수…충청권 "연구와 실증·제조 연계 선순환 목표"
  5. 대전 국악 진흥 방안 모색 정책토론회
  1. [독자제보] 공공기관은 지역에 있는데 체육시설은 ‘문턱’… "시민 개방기준 필요해"
  2. 알테오젠, 유성 둔곡 생산라인 통해 의약품생산 자립 추진
  3. 명절 앞두고 전통시장·백화점서 연달아 화재…화재 예방 ‘각별한 주의’
  4. 대전보건대 “정체성 지키고 방법은 혁신”… 새로운 50년 미래비전 선포
  5. 대전 초등학교 체육공간 다양화…특성에 맞춰 탈바꿈

헤드라인 뉴스


4극3특 지역맞춤 R&D 착수…충청권 "연구와 실증·제조 연계 선순환 목표"

4극3특 지역맞춤 R&D 착수…충청권 "연구와 실증·제조 연계 선순환 목표"

"국가R&D의 대전과 실증 및 스마트도시의 세종 그리고 제조역량과 첨단모빌리티의 충남·충북까지 충청권은 큰 가능성을 지니고 있습니다. 그러나 단절되어 있는 구조를 보완해 이를 연계해 선순환 구조를 마련해야 한다." 과학기술정보통신부가 10일 개최한 '4극3특 지역 자율 R&D 사업 출범식'에서 대전·세종·충북·충남의 중부권역사업단장을 맡은 한국과학기술원(KAIST) 김경수 기계공학과 교수는 이렇게 진단했다. 이날 KAIST에서 개최된 지역 자율 R&D(연구개발) 사업 출범식은 지역이 주도적으로 R&D를 기획하고 권역의 혁신주체들이..

대덕구 당정, 지역현안 해결 `한뜻`…국·시비 확보 총력
대덕구 당정, 지역현안 해결 '한뜻'…국·시비 확보 총력

대전 대덕구는 더불어민주당 대덕구지역위원회와 당정협의회를 열고 주요 현안과 지역발전과제를 논의하며 내년도 국·시비 확보를 위한 당정 공조에 뜻을 모았다고 11일 밝혔다. 이날 구청 대회의실에서 열린 협의회에는 김찬술 대덕구청장과 박정현 더불어민주당 대덕구지역위원장, 김기흥·박은희 대전시의원, 이삼남·정창희·서미경·정미선 대덕구의원, 대덕구지역위원회 부문별 위원장 등이 참석했다. 구는 내년도 국·시비 확보가 필요한 주요 현안사업 10건을 보고하고, 사업비가 내년도 예산에 반영될 수 있도록 당 차원의 적극적인 협력을 요청했다. 주요 사..

미래대응기금에 지방재정 `비상`… 교부세 감소 우려 확산
미래대응기금에 지방재정 '비상'… 교부세 감소 우려 확산

이재명 정부가 내년 162조 원 규모의 미래대응기금을 신설하는 과정에서 지방재정에 적신호가 들어왔다. 기금 재원을 마련하기 위해 내국세에서 일정액을 먼저 떼어낸 뒤 지방교부세를 산정하는 방식이 추진되고 있기 때문이다. 지방으로 내려가는 자주 재원이 크게 줄어들 수 있어 충청권 등 전국 시도는 재정 자율성 훼손을 걱정하며 공동 대응에 나설 움직임이다. 10일 중도일보 취재결과, 지난달 정부는 반도체 추가 세수 등에 따른 재원으로 내년 162조 3000억 원 규모의 미래대응기금을 신설하겠다고 밝혔다. 미래대응기금을 통해 청년과 국가 성..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 추석맞이 대청소…‘거리를 깨끗하게’ 추석맞이 대청소…‘거리를 깨끗하게’

  • 쌀쌀해진 날씨에 긴팔 등장 쌀쌀해진 날씨에 긴팔 등장

  • 인플루엔자 국가예방접종 안내문 부착 인플루엔자 국가예방접종 안내문 부착

  • 코레일, 철도 중심 지역관광 활성화 워크숍 개최 코레일, 철도 중심 지역관광 활성화 워크숍 개최