기초지원연, 신개념 광학현미경 개발 나노입자의 발열특성 분석해 암치료 활용 암시야 산란과 광열반사 현미경 특성 접목 나노입자의 발열 특성을 분석해 암 치료 등에 활용할 수 있는 새로운 개념의 광학현미경 기술이 개발됐다.
한국기초과학지원연구원은 장기수 박사 연구팀이 일반 광학현미경으로 관찰이 어려운 나노미터 크기의 입자의 발열 특성을 분석할 수 있는 '광학현미경 시스템'을 개발했다고 12일 밝혔다.
최근 나노입자를 암세포에 전달해 빛을 쪼이면 광열효과(빛에너지가 열로 변환하는 효과)에 의해 발생하는 열로 암세포만을 선택적으로 사멸시켜 치료하는 광열치료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
하지만, 나노입자의 크기와 모양, 주변 물질에 따라 광열특성이 급격히 변하기 때문에 원하는 조건에 딱 맞는 나노입자를 개발하기 어려웠다.
연구팀은 나노입자에서 산란되는 빛만을 볼 수 있는 '암시야 산란현미경'과 시료에 빛을 쪼여 나노입자에 의해 흡수된 빛의 발열을 관찰할 수 있는 '광열반사 현미경'을 결합한 신개념 융합형 광학현미경을 개발했다.
나노입자를 기판 위에 분산시켜 단일 나노입자를 검출하고, 검출된 나노입자의 빛 흡수 스펙트럼과 발열을 측정해 광학적, 열적 특성을 분석할 수 있는 이중모드 방식이다. 특히 1만개 이상 단일 나노입자의 흡수 스펙트럼과 발열 특성을 한번에 획득할 수 있어 단시간에 대량 측정이 가능하다.
연구팀은 암과 같은 질병의 조기 진단과 치료를 위한 기능성 나노입자 개발에 활용될 것으로 기대하고 있다.
장기수 기초지원연 박사는 "기존 광학현미경 플랫폼과 호환할 수 있어 광학지식이 부족한 나노입자 분야 연구자들이 쉽게 사용할 수 있다"며 "나노입자 연구용 분석장비로 상용화하도록 추진하겠다"고 말했다.
이 연구결과는 광학분야 국제 학술지 '나노포토닉스(10월)'에 실렸다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
장기수 기초지원연 박사(왼쪽) 연구팀이 나노입자의 발열특성을 분석할 수 있는 '신개념 광학현미경'을 개발했다. 기초지원연 제공
