나노기술 및 정책 정보

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규슈(九州)대학 선도물질화학연구소 연구그룹이 균일하게 자기조직화 된 금 나노입자로 구성된 플라즈몬 메타 표면을 이용하여 살아있는 세포의 접착 플라크 단백질 팩실린(paxillin)의 클러스터 형성 과정을 나노 해상도로 실시간 관찰하는 데 성공함. 나노 해상도를 목표로 하는 초고해상도 광학현미경 개발이 전 세계적으로 진행되고 있지만, ①강력한 레이저 광을 세포에 조사해야 하고, ②특수 색소를 사용해야 하고, ③이미지 수집·분석에 시간이 많이 소요되며, ④복잡하고 고가의 장비가 필요하다는 등의 문제가 있었음. 특히 강력한 레이저 광이 살아있는 세포에 데미지를 미치는 것이 가장 큰 문제였음. 연구진은 플라즈몬–여기자(勵起子) 결합에 의한 발광 효율 향상과 나노 발광체로서의 메타 표면의 특수 광학 효과로 인해, 매우 높은 수직 방향의 해상도뿐만 아니라, 회절 한계에 달하는 높은 면내 해상도를 확인함. 또한 이 기술을 통해 레이저 조사에 의한 광 변색도 크게 억제할 수 있음도 확인함. 간단한 나노 소재를 기반으로 하는 본 기술은 광시야 현미경에서 사용할 수 있으며, 향후 다양한 초고해상도 현미경 시스템과 결합하여 응용될 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘ACS Applied Nano Materials’ (“High Axial and Lateral Resolutions on Self-Assembled Gold Nanoparticle Metasurfaces for Live-Cell Imaging”) 지에 게재됨.