카이스트 연구팀 개발
[아시아경제 정종오 기자] 미세 입자의 3차원 영상 촬영기술이 개발됐다. 세포 내부의 성분 파악은 물론 세포 단위 수술의 실시간 촬영이 가능할 것으로 기대된다.
카이스트(KAIST, 총장 강성모) 물리학과 박용근 교수 연구팀은 CT촬영의 원리와 비슷한 광회절 단층촬영법을 이용해 광학 집게로 포획한 입자의 3차원 위치를 고속으로 측정할 수 있는 기술을 개발했다. 이 기술로 광학 집게를 사용한 세포 단계의 수술 작업을 실시간 촬영할 수 있다. 세포의 반응, 수술 예후 등을 모니터링 할 수 있게 됐다. 기존에는 어려웠던 세포 내부 성분과 총량에 대한 정확한 수치 측정이 가능해졌다.
광학 집게로 움직인 미세 입자의 위치를 측정하기 위해서 광학 현미경을 이용하는데 입자의 2차원 움직임은 미세 입자에 의해 산란된 빛의 정보를 측정함으로써 쉽게 알 수 있었다. 다른 물체가 시선 방향의 미세 입자를 가로막아 산란된 빛의 정보가 왜곡되거나 생물 세포처럼 복잡한 형상인 경우에는 3차원 위치의 정확한 측정이 어려웠다.
연구팀은 병원의 CT촬영 원리와 비슷한 광회절 단층촬영법을 이용해 입자의 3차원 영상화에 성공했다. 다각도로 CT 영상을 찍어 환자 몸 내부를 들여다보듯이 광학 집게로 포획한 미세 입자에 레이저 빔을 여러 각도로 입사해 촬영한 뒤 이를 분석하는 방식이다.
박 교수는 "포획한 입자의 3차원 위치와 내부 구조를 별도의 표지 없이 빠른 속도로 측정 가능한 기술"이라며 "앞으로 물리학, 광학, 나노기술과 의학 등의 다양한 분야에 응용될 것으로 기대된다"고 말했다. 연구 결과는 미국 광학회지 옵티카(Optica) 4월 20일자 온라인 판 표지 논문으로 선정됐다.
정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr
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