내시경으로 장기를 들여다보듯 세포 속을 100㎚급 나노와이어로 관찰할 수 있는 나노내시경 기술이 개발됐다.
KAIST 바이오 및 뇌공학과 박지호 교수 연구팀은 미세한 빛을 주고받을 수 있는 광학 나노와이어를 만들어 세포 내에서 나오는 미세한 광학신호를 세계 최초로 검출하는 데 성공했다고 10일 밝혔다.
연구진은 세포 내에 삽입해도 세포손상이 일어나지 않을 수준의 100㎚급 광학 나노와이어로 나노내시경을 직접 제작했다. 재료는 빛이 잘 통과하는 주석산화물로 구성된 반도체를 사용했다.
연구진은 이 나노내시경을 이용해 세포호흡에 관여하는 단일 미토콘드리아를 영상화했다. 빛의 송수신에 많이 사용하는 광섬유 끝에 나노와이어를 연결하는 방법으로 미토콘드리아에서 나오는 광학신호를 검출했다.
이 기술개발로 사람의 장기를 직접 관찰하는 내시경처럼 세포 손상 없이 세포 내부 관찰이 가능해질 것으로 연구진은 내다봤다.
그동안 배양된 세포를 관찰하기 위해 초고해상도 현미경을 사용해왔다. 그러나 이 현미경은 복잡하고 거대한 시스템이 필요하기 때문에 생체 내 불투명한 부위에 위치한 세포를 실시간 관찰하기에는 어려움이 많았다.
이번 연구 결과는 지난해 말 국제 나노기술 학술지인 `네이처 나노테크놀로지` 온라인 판에 게재됐다.
박지호 교수는 “이 기술은 치료목적으로 생체 내에 위치하는 특정세포를 아주 미세하게 광학적으로 자극하고 조정할 수 있게 된다는 것을 의미한다“고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com
