네이처 사이언티픽 리포트 2월 4일자 온라인판 게재

[ 시티저널 신유진 기자 ] KAIST는 물리학과 박용근(33) 교수가 주도하고 화학과 4학년 조상연 학생이 참여한 연구 결과가 세계적인 과학저널 네이처(Nature)가 발행하는 사이언티픽 리포트(Scientific Report) 4일자 온라인판에 게재됐다고 5일 밝혔다.

조군의 아이디어로 시작된 이번 연구를 통해 박 교수팀은 아주 저렴한 비용으로 초고해상도 광학영상을 얻는 기술을 확보했다.

이는 수십만 원대의 중학교 생물실험에 사용되는 현미경을 가지고도 우리나라에 몇 대 없는 수억 원대 초고해상도 현미경 수준으로 관찰할 수 있는 혁신적인 기술이다.

▲ 세포내 뼈대역할을 하는 microtubule 구조를 기존광학현미경으로 측정했을 때(좌)와 새로 개발된 초고해상도 영상으로 측정한 결과(사진 오른쪽).

지름이 250nm(나노미터)의 크기가 한 개의 점으로만 보이는 기존의 광학현미경으로는 세포의 형태만 관찰할 수 있는 반면 개발된 기술을 활용하면 30nm 크기까지 관찰이 가능하다.

따라서 세포의 자세한 구조는 물론 바이러스나 단백질의 존재 유무도 확인할 수 있다.

특히 관찰하고자 하는 물체와 에너지가 상호작용하는 물질을 첨가하면 초고해상도 영상을 얻을 수 있어 즉시 상용화 가능하다.

현재 이 기술은 KAIST 생명과학과는 물론 서울대 생리학과에서도 실험에 이용하기 위해 협의 중인데 앞으로도 생물학과 화학, 그리고 의학 분야 등 각 연구에 폭넓게 응용될 것으로 기대된다.

박 교수팀은 이번 연구에서 특정한 조건을 만족하는 분자들이 서로 가까이 왔을 때, 빛 에너지가 한 쪽에서 다른 분자로 전달되는 FRET 현상(형광 공명 에너지 전이)을 활용했다.

한편 이번 기술은 KAIST 물리학과 윤태영 교수팀, 김만원 교수팀(창원대학교 석좌교수), 바이오 및 뇌공학과 최명철 교수팀, 화학과 이효철 교수팀, 그리고 생명과학과 허원도 교수팀도 함께 했다.

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