나노기술 및 정책 정보

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● 미국 Massachusetts Institute of Technology의 Michael S. Strano 교수 연구팀이 새로운 광자 기술을 사용하여 형광 신호를 개선하였고, 이러한 접근 방식을 통해 센서를 조직 5.5cm 깊이로 이식하면서도 강한 형광 신호를 획득

● 양자점, 탄소나노튜브 및 형광 단백질을 포함한 다양한 종류의 형광 센서를 사용하여 세포 내부 분자에 라벨을 붙이고, 센서의 형광은 레이저에 빛을 비추면 보는 것이 가능

● 하지만, 형광 센서는 조직이 자가형광을 일으키며 자체 형광을 방출할 때나 두꺼운 조직 및 조직 내부 깊숙한 곳에서는 작동하지 않음.

● 이에 연구팀은 센서에서 방출되는 형광의 주파수를 변조하여 조직이 방출하는 자가형광과 쉽게 구별할 수 있도록 고안

● 연구 과정에서 직접 개발한 기술을 이용하여 3개의 레이저로 진동하는 파장을 가진 레이저 빔을 제작하였으며, 해당 빔을 센서에 비추면 센서에서 방출되는 형광의 주파수가 2배 증가되고, 이를 통해 형광 신호와 자가형광을 구분하는 것이 가능

● 연구 결과, 연구팀은 본 기술을 활용하여 잡음 대비 센서 신호를 50배 이상 향상시키는 것을 확인하였으며, 해당 연구는 약물의 효과를 모니터링하는데 활용 가능

※ Nature Nanotechnology 게재(2022.05.30.), “A wavelength-induced frequency filtering method for fluorescent nanosensors in vivo”