살아있는 세포, 염색 없이 실시간으로 본다 작성일 06-11 27 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">GIST·KAIST, 무염색 나노광학 이미징 기술 개발</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="tDH7PssAd3"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="793ecb460519cd8bc3ef6fcd9a1662fe4d7616a04091cc892768941a2ba0db30" dmcf-pid="FwXzQOOcLF" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="GIST·KAIST 연구팀이 형광 염색이나 세포 손상 없이 살아있는 세포 내부를 실시간으로 관찰할 수 있는 나노광학 이미징 기술을 개발했다. 현미경 이미지. 게티이미지뱅크 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/11/dongascience/20260611104137100oaso.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="5oTHzggRep" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/11/dongascience/20260611104137100oaso.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> GIST·KAIST 연구팀이 형광 염색이나 세포 손상 없이 살아있는 세포 내부를 실시간으로 관찰할 수 있는 나노광학 이미징 기술을 개발했다. 현미경 이미지. 게티이미지뱅크 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="f6f76a8aea73e79c615114087ec3952ebd00a3e3ad041f48b4ae9b9811e840e7" dmcf-pid="3rZqxIIkJt" dmcf-ptype="general">국내 연구팀이 살아있는 세포에 형광 염색을 하거나 세포를 손상시키지 않고도 내부 구조를 실시간으로 관찰할 수 있는 나노광학 이미징 기술을 개발했다. 세포 표면뿐 아니라 내부 소기관까지 색 차이로 구별할 수 있어 병리 진단·신약 개발 등 생명과학·의생명 연구 전반에 활용될 것으로 기대된다. </p> <p contents-hash="c150fbae269bff962a22341de99df7920b1df79c2ec34e69d9d3d39d8f41d1ed" dmcf-pid="0Ay0fDDge1" dmcf-ptype="general">광주과학기술원(GIST)은 정현호 전기전자컴퓨터공학과 교수와 송영민 KAIST 전기 및 전자공학부 교수 공동연구팀이 별도의 염색 처리 없이 살아있는 세포 내부 구조를 실시간으로 관찰할 수 있는 나노광학 이미징 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '스몰(Small)'에 지난 5월 24일 온라인 게재됐다. </p> <p contents-hash="50ad489bbb58c927e0be47bdbde9c86fb8bd6c54cdf975b0623cb2e4d75613d7" dmcf-pid="pcWp4wwaL5" dmcf-ptype="general">세포 내부 구성 요소의 분포와 변화를 정확히 파악하는 일은 생명 현상과 질병 원인을 이해하는 데 필수적이다. 살아있는 세포는 대부분 투명해 일반 광학현미경으로는 내부 구조를 구분하기 어렵다. 특정 구조에 형광물질을 붙여 관찰하는 염색 기술이 널리 쓰였다. 다만 형광물질 처리를 위한 별도 준비 과정이 필요하고 관찰 도중 형광 신호가 약해지거나 세포가 손상될 수 있어 실시간 관찰에는 어려움이 있다. </p> <p contents-hash="c0e445ef103d42592f6470771e5ba3db337026ac79c1cc2169bd101a2aefb7a3" dmcf-pid="UkYU8rrNnZ" dmcf-ptype="general">최근 ‘플라즈모닉 메타표면’을 활용한 무염색 세포 이미징 기술이 주목받고 있으나 빛을 감지하는 범위가 세포 표면 부근에 머물러 내부 구조 관찰에는 제약이 따른다. 플라즈모닉 메타표면은 머리카락보다 훨씬 작은 금속 구조를 얇은 표면에 규칙적으로 배치해 빛의 움직임을 인위적으로 제어하는 초박막 광학 소재다. </p> <p contents-hash="3e647c71a26c79fcb7c9a25b3437ce0270627775399e2df54c78e29c9400e123" dmcf-pid="uEGu6mmjLX" dmcf-ptype="general">연구팀은 세포 내부 소기관들이 서로 다른 광학적 특성을 가진다는 점에 착안해 '올리고머(oligomer) 구조'를 적용한 새로운 플라즈모닉 메타표면을 개발했다. 올리고머 구조는 여러 개의 금 나노입자가 뭉쳐 형성되며 빛과의 상호작용을 강화하는 역할을 한다.</p> <p contents-hash="5210538b091bddf52ef7989e58665d117a6dd3b1d0a09c38b19bf355281c2262" dmcf-pid="7DH7PssAJH" dmcf-ptype="general">금 나노입자들이 모여 있으면 빛이 닿는 영역이 넓어지고 민감도가 높아져 기존에는 감지하지 못했던 세포막 너머의 신호까지 포착할 수 있다. 소기관마다 굴절률 등 광학적 특성이 다르기 때문에 이 차이가 서로 다른 색 변화로 나타난다. 별도 염색 없이도 세포 내부 정보를 직관적·정량적으로 분석할 수 있는 원리다. </p> <p contents-hash="5d87aaf4465b439744e90dbb0578702a21e42359430f026f37e5a5c06b9568c6" dmcf-pid="zwXzQOOcnG" dmcf-ptype="general">연구팀은 올리고머 구조 플라즈모닉 메타표면으로 동물 세포(COS-7)를 화학 처리 없이 관찰했으며 형광 염색 이미지와 비교해 기술의 유효성을 확인했다. 나아가 밀리초(ms·1초의 1000분의 1) 단위 영상 촬영으로 살아있는 세포 내부 소기관의 움직임을 실시간으로 시각화하는 데도 성공했다. </p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="bb40e42f5c686ae82c2d54566e9f3978b28942a0b9d9e34a43c1b50d61e59014" dmcf-pid="qrZqxIIkdY" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="올리고머 플라즈모닉 메타표면으로 촬영한 살아있는 세포 이미지다. 광산란 분포, 위치별 굴절률, 소기관 구조, 실시간 움직임을 염색 없이 한 번에 포착했다. GIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/11/dongascience/20260611104138362nvbp.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="1yVJD33GL0" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/11/dongascience/20260611104138362nvbp.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 올리고머 플라즈모닉 메타표면으로 촬영한 살아있는 세포 이미지다. 광산란 분포, 위치별 굴절률, 소기관 구조, 실시간 움직임을 염색 없이 한 번에 포착했다. GIST 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="f500d5802c086fbe1c1a3e21aa138c0f2ae86fefe897a9f478cfb21990a5a7bf" dmcf-pid="Bm5BMCCEMW" dmcf-ptype="general">정현호 GIST 교수는 "세포 내부를 라벨이나 염색 없이 실시간·정량적으로 관찰할 수 있다는 점이 중요하다"며 "복잡한 염색 과정을 크게 줄이면서도 살아있는 세포의 동적 정보를 얻을 수 있어 다양한 바이오 연구 분야에 활용될 것으로 기대한다"고 말했다. </p> <p contents-hash="8be4d8e8760d2cd433caf5c3e2b9ac4ef18f0b134b4ab76d7d3f1405672e90d8" dmcf-pid="bs1bRhhDdy" dmcf-ptype="general">송영민 KAIST 교수는 "향후 머신러닝 기반 자동 분석 기술과 결합하면 고속·고정밀 세포 이미징은 물론 정밀의학 기술로도 확장할 수 있을 것"이라고 전했다.</p> <p contents-hash="966905a8c744ea885ec2086b2938157daa11eb395fb4833f95f78eb62061f761" dmcf-pid="KOtKellwRT" dmcf-ptype="general">GIST는 기술이전 관련 협의를 기술사업화센터(hgmoon@gist.ac.kr)를 통해 진행할 수 있다고 밝혔다. </p> <p contents-hash="1776d0ca227711e9cd5bae754443c45876299efac29d56ff3bd680cf9602ac98" dmcf-pid="9IF9dSSrJv" dmcf-ptype="general"><참고자료><br> doi.org/10.1002/smll.73944 <br> </p> <p contents-hash="a3b356c3b0a2c984831f264d84e729ffddbc47724d479cfbc01f82771e8219ff" dmcf-pid="2C32JvvmiS" dmcf-ptype="general">[조가현 기자 gahyun@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "초여름 그윽한 와인향 취해봐요" 11∼14일 영동서 축제 06-11 다음 대기중에서도 효율 30%↑ 탠덤전지 제조…대량생산 문턱 낮춰 06-11 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
