UNIST, 살아있는 뇌 구석구석 살펴볼 수 있는 광학 현미경 기술 개발

노동균 기자
입력 2017.05.17 10:44
한국 연구진이 살아있는 생물의 몸 속 깊은 곳을 살펴볼 수 있는 '광학 현미경' 기술을 개발했다.

울산과학기술원(UNIST)은 생명과학부의 박정훈 교수가 미국 퍼듀대의 멩 쿠이(Meng Cui) 교수팀과 공동으로 '다개구 보정광학 현미경(Multi-Pupil Adaptive Optics)을 개발했다고 17일 밝혔다.

광학 현미경은 빛으로 세포와 같은 미세한 물체를 비춰 상을 확대시켜 관찰한다. 이 때 관찰 대상이 되는 세포나 조직은 얇게 잘라야 한다. 시료가 너무 두꺼우면 광 초점을 제대로 형성하지 못해 고해상도 이미지를 얻기 어렵기 때문이다.

연구팀은 이런 한계를 극복하기 위해 생체 조직에서 왜곡되는 빛의 파면을 보정해 입사된 빛이 다양한 물질로 구성된 생체 조직 내에서 무작위적으로 퍼지는 '복수 산란'을 상쇄시키는 기술을 개발했다. 여기에 하나의 대물 렌즈를 마치 여러 개의 독립적인 렌즈처럼 사용하는 다대구 기술을 적용해 서로 다른 깊이에 대한 정보를 동시에 얻을 수 있도록 했다.

이 현미경을 이용하면 가로·세로 450마이크로미터(㎛, 100만분의 1m) 크기의 비교적 넓은 생체 조직 내부를 실시간으로 관찰할 수 있다. 연구팀은 이 현미경으로 살아있는 쥐의 뇌 속 신경세포와 혈관 등 생체 내부 깊숙한 곳을 고해상도로 촬영하는데 성공했다.

살아있는 쥐의 뇌 내부를 고해상도로 촬영한 모습. 왼쪽은 뉴런의 구조를 나타내며, 오른쪽은 뇌 내부의 면역세포인 미세아교세포의 분포를 나타낸다. / 울산과학기술원 제공
박정훈 교수는 "이번 기술로 뇌뿐 아니라 살아있는 생체 조직 깊숙이 고해상도로 실시간 관찰할 수 있게 됐다"며 "다개구 보정광학 현미경은 현재 실험실에 국한돼 있는 광학 현미경 기술을 임상으로 확대시킬 계기가 될 것으로 기대한다"고 말했다.

T조선 뉴스레터 를 받아보세요! - 구독신청하기
매일 IT조선 뉴스를 받아보세요 닫기