나노기술 및 정책 정보

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중국과학원 생태환경 연구센터 산하 환경 나노 기술 및 건강 효과 중점 실험실의 연구팀이 비표기 나노 입자 생세포 영상 분야에서 혁신적인 성과를 이룸.

비표기 나노 입자에 대해 기존의 기술 수단, 예를 들면 전자현미경과 암시야현미경(dark-field microscope)은 모두 장시간, 실시간 관찰을 진행할 수 없으며, 특히 나노 입자와 생물 분자의 동시 추적 관측을 진행할 수 없는 상황임. 이러한 문제와 관련하여 해당 연구진은 공 초점 현미경(confocal microscopy)에 기반을 둔 산란광(scattered light) 영상 신기술을 개발하였으며 생세포 내 비표기 나노 입자와 형광 표기 생물 분자의 동시 영상을 실현하였음. 연구진은 50%의 여기광(exciting light)은 공 초점 현경 중 이색경(dichroscope) 전반사(total reflection)파장과 전체 투사 파장 사이의 좁은 “cut-on/off” 과도 지역을 통과할 수 있다는 점을 발견하였음. 또한, 이러한 특성을 이용하여 공 초점 현미경 형광 통로 모드에서 세포내 나노 입자의 산란광에 대해 영상 분석(산란광 영상, SLi)을 실행할 수 있다는 점을 입증하였음. 그 외, 광학 격자를 통해 파장을 분리하면 다양한 통로를 이용하여 나노 입자의 산란광과 형광표기 생물분자의 형광 신호를 동시에 수집할 수 있고, 이런 과정을 통해 양자의 동기 관측을 실현할 수 있으며, SLi 영상 모드는 세포 내 20-100 nm의 다양한 사이즈의 나노 실버 입자(공간 해상도 10 nm)를 구분할 수 있고, 세포 내 나노 입자의 24시간 장시간 연속 관찰을 실현할 수 있을 것으로 여겨짐.

연구팀이 연구개발한 방법을 이용하여 단일 입자 수준으로 나노 입자의 필름 사이 운송, 세포 내 분포, 전환 과정 및 생물 대분자의 상호 역할을 연구할 수 있으며, 나노 의학과 나노 독리학 연구 분야에서 폭 넓은 응용을 실현할 가능성을 보유하고 있음.

본 성과는 ‘Journal of the American Chemical Society’ 지에 게재됨