수 나노미터 크기 바이러스 관찰할 수 있는 광학현미경 개발

수 나노미터 크기 바이러스 관찰할 수 있는 광학현미경 개발

포스텍-성균관대 연구팀, 신약 개발 등 신소재 연구 활용 기대




(포항=연합뉴스) 임상현 기자 = 빛의 한계를 넘어 수 나노미터(nm) 크기에 불과한 바이러스까지 볼 수 있는 광학현미경을 국내 연구팀이 개발했다.

포스텍(포항공과대)은 창의IT 융합공학과 김철홍 교수팀이 성균관대 김윤석 교수팀과 공동으로 원자간력 현미경(Atomic Force Microscopy)에 레이저 시스템을 결합해 수 나노미터 크기까지 볼 수 있는 초고 해상도 현미경(pAFM)을 개발했다고 30일 밝혔다.

광학 분야 국제학술지인 '빛:과학과 응용'(Light:Science and Applications)에서 발표했다.

새로운 반도체를 개발하는 소재 분야, 신약 분야 등에는 머리카락 10만분의 1에 불과한 나노미터 크기 물질에 연구가 필수지만 현재까지 광학현미경은 회절 한계 때문에 활용하지 못하고 있다.

회절 한계는 물체 크기가 빛 파장 절반보다 작으면 빛이 반사되지 않고 뒤로 돌아가 물체로 보여 주지 않고 통과해 버리는 것을 말한다.

바이러스 존재도 광학현미경이 아닌 전자현미경으로 가능했으나 전자현미경도 진공 상태를 유지하기 어렵고 시료 특수 처리와 비용 부담으로 활용이 어려운 단점이 있다.

연구팀은 이번에 물질 표면 높이를 측정하는 데 사용하는 원자간력 현미경에 레이저 시스템을 결합해 수 나노미터 크기 물질을 관찰하는 데 성공했다.

이미 상용화돼 있는 원자간력 현미경을 그대로 활용해 비용은 저렴하고 시스템 설계도 간단한 데다 특수 처리나 조영제가 필요하지 않은 것이 특징이다.

이를 활용하면 금 나노 입자, 나노선, 흑색종 세포, 애기장대 세포 등 이미지를 수 나노미터 크기 해상도로 얻을 수 있다고 연구팀은 설명했다.

김 교수는 "소형 반도체, 신약 개발 등 신소재, 생물학, 화학 분야 연구에 활발하게 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.

미래창조과학부 IT 명품인재양성사업과 한국연구재단 미래유망융합기술파이오니어 사업, 보건복지부 보건의료기술연구개발사업 지원으로 연구했다.






shlim@yna.co.kr

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