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‘나노횃불’로 생체현상 밝힌다

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‘나노횃불’로 생체현상 밝힌다

2014.01.23 18:00
연세대 제공
연세대 제공

   국내 연구진이 기존 광학 현미경의 한계를 뛰어넘어 바이러스나 단백질을 자세히 관찰할 수 있는 기술을 개발했다.

 

  연세대 김동현 전기전자공학과 교수와 최종률 박사팀은 빛이 자신보다 작은 구멍을 지날 때 발생하는 ‘나노횃불’로 단백질을 관찰하는 데 성공했다고 23일 밝혔다.

 

  연구진은 빛이 금속에 난 구멍을 통과할 때 일어나는 현상에 주목했다. 빛은 자신의 파장보다 작은 구멍을 만나면 금속 표면의 전자와 공진하면서 통과하는데, 이때 발생하는 강한 전자기파는 ‘나노횃불’처럼 작용해 주변을 관찰하는 데 이용할 수 있다.

 

  실제로 연구진은 200~400nm(나노미터·10억분의 1m) 크기의 작은 구멍이 촘촘히 나있는 금속칩 위에 관찰하려는 세포를 올려놓고 칩 아래에서 빛을 쪼였다. 그 결과 나노횃불이 세포 내 생체 분자를 투과하면서 선명한 영상이 나타났다.

 

  이 나노칩을 이용하면 생체 분자의 분포를 20nm 크기까지 분석할 수 있었다. 지금까지 이 정도의 해상도를 관찰하려면 고가의 특수 영상장비가 필요했다. 일반 광학 현미경으로는 수백 nm 크기를 관찰하는 데 그쳤기 때문이다.

 

  김 교수는 “이 장치의 해상도는 우주에서 지구인의 손바닥을 식별하는 정도”라며 “이 나노칩은 기존 현미경에 간단히 장착할 수 있기 때문에 비싼 영상장비를 대신할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

  이 연구결과는 광재료 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 옵티컬 머티리얼스’ 13일자 표지논문으로 실렸다.

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