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. [현장에서 만난 사람]강형기 (사)한국지방자치경영연구소 이사장
  2. 박찬우 천안시장 후보, 북면 오이 농가 방문...생생한 현장의 목소리 청취
  3. 임전수가 바꿀 2030년 세종교육… 현안 인식서 본다
  4. '아산 성웅 이순신 축제', '보는 축제' 에서 '머무는 축제'로
  5. 천안법원, 수백억원 가로챈 아쉬세븐 아산지사장 등 일당 징역형
  1. 충남교육청평생교육원, 문해교육 학습장 대상 현장체험학습 실시
  2. 아산시, 1회용품 줄이기 박차
  3. 아산시, 영인산 '산불진화임도 조성사업' 착공
  4. 아산시가족센터, '줍깅' 봉사활동
  5. 선문대, '지역주민과 함께하는 동행 순찰' 펼쳐

헤드라인 뉴스


금강벨트 시도지사 선거 범친명 vs 찐보수 대결 구도

금강벨트 시도지사 선거 범친명 vs 찐보수 대결 구도

6·3 지방선거 여야 최대격전지 금강벨트 광역단체장 선거 대진표가 완성단계에 있는 가운데 집권여당 범 친명(친이재명)계와 제1야당 강경 보수파 대결로 압축되고 있다. 이런 구도는 더불어민주당 국정안정 국민의힘 정권견제 이번 선거 프레임과도 일맥상통한다는 평가인데 충청 민심이 어느 쪽으로 기울지 주목된다. 정치권에 따르면 충청권 광역단체장 4개 선거 가운데 더불어민주당과 국민의힘 공천 작업이 마무리되지 않은 곳은 국힘 충북지사가 유일하다. 국힘 충북지사 후보는 1차 경선을 통과한 윤갑근 변호사와 현역 김영환 지사 간 맞대결로 결정된다..

정부 메가특구 구상에 과학도시 대전 기대감 커져
정부 메가특구 구상에 과학도시 대전 기대감 커져

정부가 국정과제 중 하나인 '메가특구' 구상을 밝히면서 과학도시 대전의 기대감이 커지고 있다. 시·도 경계를 뛰어넘어 산업별로 특구를 재편해 재정과 금융, 세제, 인재 등 7개 분야에 대해 파격적인 패키지 지원을 한다는 방침이다. 대전시는 우주항공, 바이오헬스, 나노·반도체, 국방, 양자, 로봇·드론 등 6대 전략산업 분야에서 향후 큰 시너지를 낼 수 있다. 정부는 가칭 '메가특구특별법'을 국회와 협의를 통해 올해 안으로 제정하고, 법 제정 이후 메가특구 지정을 신속하게 추진할 예정이다. 15일 청와대에서 이재명 대통령 주재로 열린..

돌아온 늑구에 쏠린 관심… 기대와 우려 속 숙제는 가득
돌아온 늑구에 쏠린 관심… 기대와 우려 속 숙제는 가득

대전오월드에서 탈출했던 늑대 '늑구'가 9일 만에 생포되면서 무사 귀환에 대한 안도감과 함께, 이번 사태를 계기로 드러난 동물원 시설·운영 전반의 구조적 문제를 철저히 짚어야 한다는 목소리가 동시에 커지고 있다. 전국적 관심을 모은 늑구가 향후 오월드의 새로운 상징으로 떠오를 수 있다는 기대도 나오지만, 섣부른 재개장보다 사고 원인 규명과 재발 방지 대책이 먼저라는 지적 역시 적지 않다. 대전시와 수색 당국에 따르면 17일 늑구는 오전 0시 44분께 대전 중구 안영IC 인근에서 최종 포획됐다. 앞서 시민 제보를 토대로 인근 드론 수..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘늑구’의 인기에 대전오월드 재개장에도 관심 ‘늑구’의 인기에 대전오월드 재개장에도 관심

  • 2026 대전사이언스페스티벌 성료…휴머노이드 로봇 ‘눈길’ 2026 대전사이언스페스티벌 성료…휴머노이드 로봇 ‘눈길’

  • 늑구 탈출 관련해 사과하는 정국영 대전도시공사 사장 늑구 탈출 관련해 사과하는 정국영 대전도시공사 사장

  • 열흘 만에 돌아온 ‘늑구’ 브리핑 열흘 만에 돌아온 ‘늑구’ 브리핑