연세대, ‘거울 하나’로 3D 초고해상도 현미경 완성 작성일 10-23 82 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">“비싸고 복잡한 장비 없이 난제 해결”</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="fWeuieUZjE"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="f017d26c053d43a5ee10c895fbc8733aec55a8413cb564f0b54d82be781ce600" dmcf-pid="4Yd7ndu5kk" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="김동현 연세대 전기전자공학과 교수 연구진이 개발한 ‘AXIS-SIM(거울 간섭 기반 3차원 초고해상도 현미경)’의 모식도. 거울을 이용해 빛이 서로 간섭하도록 만들어 깊이 방향까지 정밀한 패턴을 형성하는 원리를 보여준다. 오른쪽은 이 현미경으로 세포 내부 구조를 촬영한 실제 영상이다. 일반 현미경에서는 흐릿하게 보이던 세포 골격 구조가 훨씬 선명하게 드러나는 것을 확인할 수 있다./연세대" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/23/chosunbiz/20251023102347786nuvg.jpg" data-org-width="4960" dmcf-mid="2cg9jgKpNw" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/23/chosunbiz/20251023102347786nuvg.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 김동현 연세대 전기전자공학과 교수 연구진이 개발한 ‘AXIS-SIM(거울 간섭 기반 3차원 초고해상도 현미경)’의 모식도. 거울을 이용해 빛이 서로 간섭하도록 만들어 깊이 방향까지 정밀한 패턴을 형성하는 원리를 보여준다. 오른쪽은 이 현미경으로 세포 내부 구조를 촬영한 실제 영상이다. 일반 현미경에서는 흐릿하게 보이던 세포 골격 구조가 훨씬 선명하게 드러나는 것을 확인할 수 있다./연세대 </figcaption> </figure> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="e29e108c9bebc88969efc3b4e375ccc868aafe5f020f76db0a0de3d3f0eeb665" dmcf-pid="8GJzLJ71cc" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/23/chosunbiz/20251023102348073fnre.png" data-org-width="1800" dmcf-mid="VSpC7pIkAD" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/23/chosunbiz/20251023102348073fnre.png" width="658"></p> </figure> <p contents-hash="dc697ab38fcef3619ed7799a1924b62a5ca6131b7d5c06ce8eb6e940bc9a31f9" dmcf-pid="6HiqoiztNA" dmcf-ptype="general">김동현 연세대 전기전자공학과 교수 연구진이 기존 3차원 초고해상도 현미경의 한계를 간단한 구조로 해결한 새로운 영상 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.</p> <p contents-hash="8313a3d9a2f5da54be666705d097854f70c24f9f2ecff9ddb1169f08ac9320c2" dmcf-pid="PXnBgnqFkj" dmcf-ptype="general">기존의 3차원 초고해상도 현미경은 세포를 미세하게 관찰할 수 있지만, 깊이(세로, Z축) 방향의 해상도가 떨어지는 문제가 있었다. 이 때문에 세포 구조가 실제보다 길게 왜곡되어 보이는 한계가 있었다. 이를 보완하려는 여러 시도가 있었지만, 장비 구성이 지나치게 복잡하거나 제작비가 너무 비싸 실험실 수준을 벗어나기 어려웠다.</p> <p contents-hash="b2a74af69d7e46a4ebbeb3ac44200936c625959c44626315e4e08734d6a6a14f" dmcf-pid="QZLbaLB3cN" dmcf-ptype="general">연구팀이 개발한 새 장치는 ‘AXIS-SIM(거울 간섭 기반 3차원 초고해상도 현미경)’이다. 이름 그대로 기존 현미경 구조에 거울 하나만 추가하는 간단한 방식으로 구현된다.</p> <p contents-hash="a3a3b94b773263c583d56a254727556449d668d7c443a558d3a5884f6dff593b" dmcf-pid="x5oKNob0aa" dmcf-ptype="general">거울에 반사된 빛이 특수한 패턴 조명과 간섭을 일으키면, 깊이 방향(Z축)에서도 매우 정밀한 조명이 형성된다. 이렇게 만들어진 빛을 이용하면 세포 내부를 훨씬 선명하게 3차원으로 관찰할 수 있다.</p> <p contents-hash="1c475ed8ef6597254997a4f3f9955fb3e5bfbfcb2428722cab2c79752d417093" dmcf-pid="ysVX8VHlAg" dmcf-ptype="general">연구 결과, 수평 방향(가로) 108.5나노미터(nm), 깊이 방향(세로) 140.1나노미터의 해상도를 달성했다. 이는 기존 기술(약 300nm)보다 두 배 이상 개선된 수치로, 가로·세로 해상도 차이가 거의 없는 ‘등방성’ 3차원 영상을 구현한 세계적 수준의 성과다.</p> <p contents-hash="3c561b82aa0367385deae30a592d2626caa5c040fe584ea2752463950aedda49" dmcf-pid="WOfZ6fXSjo" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 기술을 이용해 살아 있는 암세포 내부의 미세소관과 리소좀(세포 내 노폐물 분해 기관)을 고해상도로 관찰하는 데 성공했다. 리소좀이 세포 안을 초당 79나노미터 속도로 이동하는 과정을 실시간으로 추적했으며, 리소좀 내부의 빈 공간 구조까지 포착해 세포 내 소기관 연구의 새로운 가능성을 열었다.</p> <p contents-hash="55d4fe7e0f0f9a6625bae2b1268e0fa7bd2da75d218237357958bdcc5355828e" dmcf-pid="YI45P4ZvgL" dmcf-ptype="general">연구진은 “거울 하나를 더한 단순한 구조만으로 3차원 초고해상도 이미징의 오랜 난제를 풀었다는 점에서 의미가 크다”며 “이 기술은 신약 개발이나 질병 원인 규명뿐 아니라, 빛의 간섭 원리를 정밀하게 다루는 양자광학·양자이미징 등 차세대 광학 연구로도 확장될 수 있다”고 말했.</p> <p contents-hash="b62961d51a4ba65b1bc6d2ed2922de30fd83a8eab57a19fb1736f4c52b4ca909" dmcf-pid="GC81Q85Tan" dmcf-ptype="general">연구진은 “복잡하고 고가의 장비 없이 간단한 방식으로 3차원 초고해상도 이미징의 난제를 해결했다는 데 의의가 크다”며 “이번 기술은 신약 개발이나 질병 원인 규명에 기여할 뿐 아니라, 빛의 간섭 원리를 정밀하게 활용하는 만큼 양자광학·양자이미징 등 차세대 연구 분야로 확장될 수 있을 것”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="eeb7c2215d0fad8ad7d7489b15c3c7446064f8bab5eaacd3f8a8f3d0b277cf20" dmcf-pid="Hh6tx61yAi" dmcf-ptype="general">이번 연구 결과는 지난 20일 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’에 게재됐다. 관련 기술 연구는 최근 ‘네이처 포토닉스(Nature Photonics)’에 실렸다.</p> <p contents-hash="06aed753b8191bd97263962173164859d39e47d76f7725f3b74cf0a91ec3bbe6" dmcf-pid="XlPFMPtWgJ" dmcf-ptype="general">참고 자료</p> <p contents-hash="be1f6c86654945113576cc858fa6b80d297d5b00dc5c01207780342dd4f64490" dmcf-pid="ZSQ3RQFYcd" dmcf-ptype="general">Nat Commun(2025), DOI: <span>https://doi.org/10.1038/s41467-025-64366-2</span></p> <p contents-hash="2bd40b294badf9e2da4e3b3c9784204797b3e535f7d2cb059edfea68c9105cd2" dmcf-pid="5vx0ex3GNe" dmcf-ptype="general">- Copyright ⓒ 조선비즈 & Chosun.com -</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 조선비즈. 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