살아있는 암세포 돌기·소포 움직임 한 화면에…UNIST 현미경 기술 개발 작성일 10-25 45 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">영역마다 빛 비추는 깊이 달리하는 ‘가변형 TIRF’<br>서로 다른 깊이 세포 구조 동시에 선명하게 관찰<br>자궁경부암 세포 움직임 초당 20장 촬영 성공<br>암 전이·혈관 재생 등 생명현상 연구 활용 기대</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="z8cOw4yOE7"> <p contents-hash="c14e8492aa35ee0289721dae2fcea9dd82d0e4d9cfde60b54ed39edbe1f86475" dmcf-pid="qZfRPXgRIu" dmcf-ptype="general"> [이데일리 이소현 기자] 살아 있는 세포에서 서로 다른 깊이에 위치한 돌기와 소포의 움직임을 한 화면에서 동시에 관찰할 수 있는 현미경 기술이 개발됐다. 기존처럼 관찰 깊이를 바꿔가며 여러 차례 촬영할 필요가 없어 암 전이나 혈관 재생 과정에서 일어나는 세포 움직임을 더 빠르게 들여다볼 수 있을 것으로 기대된다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="d0172a2fa53bfc5b0191e205c142181007fb2cc01e84a594771788386e28e636" dmcf-pid="B54eQZaeEU" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="박정훈(왼쪽) 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 교수와 정윤돈 연구원(사진=UNIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/25/Edaily/20261025093231470byvi.jpg" data-org-width="842" dmcf-mid="UxECm6YCEB" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/25/Edaily/20261025093231470byvi.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 박정훈(왼쪽) 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 교수와 정윤돈 연구원(사진=UNIST) </figcaption> </figure> <div contents-hash="e8a40d65a8c15722f10832974c36005a657f3ad65dc3db9ca26e4bdbb60d0bcd" dmcf-pid="b18dx5NdDp" dmcf-ptype="general"> 울산과학기술원(UNIST)은 바이오메디컬공학과 박정훈 교수팀이 화면 구역마다 빛을 비추는 깊이를 다르게 조절할 수 있는 ‘가변형 전반사 형광현미경(Tunable TIRF)’ 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. </div> <p contents-hash="f523094a101ecf3812ff1143bb3f6890c9e2328993b8fdabe6c8c4dfd55007ad" dmcf-pid="Kt6JM1jJI0" dmcf-ptype="general">혈관 내피세포나 일부 암세포는 ‘필로포디아(filopodia)’라고 불리는 가느다란 돌기를 뻗어 주변 환경을 탐색하고 이동한다. 이 과정에서는 세포막 구성 성분이나 단백질 등을 운반하는 작은 주머니 형태의 ‘소포’도 함께 움직인다.</p> <p contents-hash="77bbee132e2506c1122d8a047d3c35a795a3be4ab9831273ac4368c8440af913" dmcf-pid="9FPiRtAiw3" dmcf-ptype="general">기존 현미경으로는 바닥 가까이에 있는 소포와 위쪽으로 뻗은 돌기를 동시에 선명하게 관찰하기 어려웠다. 한 순간에 화면 전체에 하나의 조명 깊이만 적용할 수 있어 서로 다른 깊이의 구조를 보려면 조명 방식을 바꿔가며 순차적으로 촬영해야 했기 때문이다. 이 과정에서 촬영 속도가 느려지고 형광 물질이 반복된 빛 노출로 약해지는 문제도 발생한다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="5c27d552bea89b13b1ccf048e66ef0acd00b529399f3fa0fbef3e9098888c015" dmcf-pid="23QneFcnwF" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="세포 표면의 돌기와 내부의 소포를 함께 촬영할 수 있는 현미경 기술 개발의 이해를 돕기 위한 생성형 AI 이미지(사진=UNIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/25/Edaily/20261025093232679imkh.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="ul8dx5Ndmq" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/25/Edaily/20261025093232679imkh.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 세포 표면의 돌기와 내부의 소포를 함께 촬영할 수 있는 현미경 기술 개발의 이해를 돕기 위한 생성형 AI 이미지(사진=UNIST) </figcaption> </figure> <div contents-hash="21ffbf144a3f15ea19724764a158902523098f97d5af0e8d874fd635497b63e4" dmcf-pid="V0xLd3kLmt" dmcf-ptype="general"> <strong>영역마다 다른 깊이의 빛 동시에 조사</strong> </div> <p contents-hash="ef9ba69d7692eb0ac0240bb53dd7cbecf90ed36f65f8c4053ad535fa40b1afd9" dmcf-pid="fLlHyn0Hw1" dmcf-ptype="general">연구팀은 일반 형광현미경의 조명 경로에 ‘디지털 미세거울 소자(DMD)’와 공간 필터를 추가해 이 같은 한계를 해결했다.</p> <p contents-hash="6b671a70c8a555180422bcb8bddc202f71164b417d5d34f31a98d8ef42c81ca0" dmcf-pid="4oSXWLpXO5" dmcf-ptype="general">DMD에는 수많은 미세 거울이 배열돼 있어 각 거울의 각도를 조절하면 빛이 들어가는 방향과 깊이를 달리할 수 있다. 화면 영역별로 서로 다른 패턴을 적용하면 한 영역에서는 바닥 가까운 얕은 층을, 다른 영역에서는 세포 안쪽까지 깊게 비추는 식이다.</p> <p contents-hash="85fc1720671599d6d157fbd7654972b34d86109d51f9d73644b81deeacca38d5" dmcf-pid="8gvZYoUZwZ" dmcf-ptype="general">연구팀은 이를 통해 137~271나노미터(nm) 범위의 네 단계 전반사 조명과 더 깊은 조명까지 포함해 총 여섯 가지 조명 깊이를 동시에 구현했다.</p> <p contents-hash="03f451d5bc6837d665a413a899b5c3345511f4b924035f67741e9cb630e4062d" dmcf-pid="6aT5Ggu5sX" dmcf-ptype="general">깊이를 순차적으로 바꿔 촬영하는 방식과 비교하면 속도도 빨라진다. 두 깊이를 번갈아 찍을 때보다 두 배, 세 깊이를 촬영할 때보다 세 배 빠르게 기록할 수 있다는 게 연구팀 설명이다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="dc29a105e3d324435b7085874a6a324b90df5ea6733a60d9c7054fe671906368" dmcf-pid="PNy1Ha71IH" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="자궁경부암 세포의 돌기 움직임과 소포 이동을 한 화면에서 동시에 촬영한 결과(사진=UNIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/25/Edaily/20261025093233897icjn.jpg" data-org-width="579" dmcf-mid="7riAgzsArz" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/25/Edaily/20261025093233897icjn.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 자궁경부암 세포의 돌기 움직임과 소포 이동을 한 화면에서 동시에 촬영한 결과(사진=UNIST) </figcaption> </figure> <div contents-hash="487dfac00e16196e2054c5fef00e6d0bd853752a5590beb6e40472ddec502577" dmcf-pid="QjWtXNztwG" dmcf-ptype="general"> <strong>암세포 돌기·소포 초당 20장 동시 촬영</strong> </div> <p contents-hash="abfee3760e8c4f70202747f5b238574204cd687ed6d3c8c722425c0d69f79430" dmcf-pid="xAYFZjqFrY" dmcf-ptype="general">연구팀은 실제 살아 있는 세포를 이용해 기술을 검증했다.</p> <p contents-hash="e17297b9b60ec44acdcb02dafed1031abb96c2a9a02b6ac3fd2fb5d8cb03928c" dmcf-pid="yURgipDgwW" dmcf-ptype="general">사람 탯줄 정맥에서 유래한 혈관 내피세포에서는 가장자리의 세포막 움직임과 바닥 가까이에 있는 소포 이동을 한 영상에 동시에 담았다.</p> <p contents-hash="b19c5171649f93c121c929ac43d7e2a697d3adcd43eb311abb8f4184ccc6b3e4" dmcf-pid="WueanUwawy" dmcf-ptype="general">자궁경부암 세포에서는 위쪽으로 뻗은 돌기의 흔들림과 세포막 근처 소포의 이동을 초당 20장 속도로 동시에 촬영하는 데 성공했다.</p> <p contents-hash="afefbdffc337e4ef31b3822bbb38caa5e5bc58f113523d55214ba73de01dd1ad" dmcf-pid="YXVM6HoMwT" dmcf-ptype="general">사용법도 단순화했다. 연구자가 태블릿에 표시된 세포 영상 위에 펜으로 영역을 나눈 뒤 각 영역에 원하는 조명 깊이를 지정하면 현미경이 곧바로 해당 조건에 맞춰 빛을 비춘다.</p> <p contents-hash="9e56dbe77cf103df97987794e159d071f2591835348835497f8f22410682aba5" dmcf-pid="GZfRPXgRwv" dmcf-ptype="general"><strong>암 전이·상처 회복 연구 활용 기대</strong></p> <p contents-hash="b41f649c768ca860452d6181fd51eddfbb2d2ff1ee0c849b5861ed74213d5710" dmcf-pid="H54eQZaewS" dmcf-ptype="general">연구팀은 여러 깊이에서 동시에 벌어지는 세포 이동과 물질 수송 과정을 시간 차이 없이 관찰할 수 있어 암 전이와 상처 회복, 혈관 재생, 세균 감염 등의 연구에 활용될 것으로 기대하고 있다.</p> <p contents-hash="417e015651ec6e5fae1cc8e5575b3a679580af65e5973471cf9a5152dcfeead4" dmcf-pid="X18dx5Ndwl" dmcf-ptype="general">기존 형광현미경에 DMD와 공간 필터를 추가하는 방식이어서 별도의 고가 장비를 새로 구축하지 않아도 된다는 점도 장점이다. 여러 번 나눠 촬영할 필요가 없어 세포가 받는 빛의 양을 줄이고 살아 있는 세포를 더 오래 관찰할 가능성도 있다.</p> <p contents-hash="0c330880d2fb1266c2841d76cb7e513b9658338fa58c41bf7725b536388609b2" dmcf-pid="Zt6JM1jJrh" dmcf-ptype="general">박정훈 교수는 “관찰 대상 전체에 하나의 조명 방식만 쓸 수 있다는 현미경의 오랜 전제를 새로운 개념의 설계로 뒤바꾼 연구”라며 “상처 회복이나 암 전이 과정의 세포 이동과 세포막 수송, 세균 감염 등 여러 깊이에서 동시에 일어나는 생명현상을 이해하고 관련 치료제를 연구하는 데 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="c8e0456e10a0963abebab1d2acc6eedee32ca05eae4f80c077e86ede58f5b1c8" dmcf-pid="5FPiRtAiDC" dmcf-ptype="general">이번 연구에는 UNIST 바이오메디컬공학과 강주헌·김하진 교수와 기초과학연구원(IBS) 기억 및 교세포 연구단 이상규 박사가 함께 참여했다. 연구 결과는 광학 분야 국제학술지 ‘레이저 앤 포토닉스 리뷰(Laser & Photonics Reviews)’에 지난달 22일 게재됐다.</p> <p contents-hash="f57c24436fa2d07d87550098250a304d75d78e65262ae6b9043c010fc6ef8ab7" dmcf-pid="13QneFcnDI" dmcf-ptype="general">이소현 (atoz@edaily.co.kr) </p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 이데일리. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "내 사진 체질은?" 캐논, 서촌에 '사진 한방당' 열었다 10-25 다음 "삼성은 멀쩡한데 애플은 줄 쫙"…329만원 아이폰 듀오의 굴욕 [IT썰] 10-25 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
