물질의 분자결합구조가 두 가지 형태로 존재하는 '거울상 이성질체'를 판독하는 새로운 레이저 분광기법이 개발 됐다. 세포 내 약물 반응기작 규명을 비롯한 다양한 분야에 활용될 전망이다.
한국기초과학지원연구원(원장 이광식)은 이한주 서울센터 박사팀이 조민행 기초과학연구원(IBS) 분자 분광학 및 동력학연구단장과 공동연구로 거울상 이성질체 입체화학 구조를 판독하는 새로운 레이저 분광 기법을 개발했다고 27일 밝혔다.
거울상 이성질체는 두 형태가 거울상처럼 대칭이지만 광학·화학 성질은 서로 다른 물질을 뜻한다. 결합구조별로 외부 물질과 서로 다른 화학 반응을 일으킬 수 있어 물질의 촉매반응과 생체 내 약물반응 연구에서 중요한 역할을 한다.
문제는 물질 판독이 어렵다는 것이다. 현재 1조분의 1초 수준에서 분석 연구가 활발히 이뤄지지만 신호 세기가 작아 검출이 어렵다.
연구팀은 강한 극초단파 적외선과 가시광선 레이저를 동시에 물질에 입사해, 새로운 파장의 빛을 생성하는 '합 주파수 생성 방식'의 광학시스템 장치를 고안해 문제를 해결했다. 불필요한 배경잡음을 제거하고 신호 검출감도를 향상시켰다.
이 결과 아주 짧은 극초단 시간 영역에서 일어나는 입체화학반응을 연구할 수 있게 됐고, 선명성도 높일 수 있었다.
연구팀은 이 기술을 광학현미경과 결합시키면 거울상 이성질체를 영상화하는 새로운 '키랄 이미징 기술'을 개발 할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 키랄 분자 이미징 기술은 세포 내 약물 반응과 생체 움직임을 분석하는 미래형 이미징 기술이다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
