IBS, 신경망까지 꿰뚫어보는 초고속 홀로그램 현미경 개발

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국내 연구진이 살아 있는 생물체의 신경망까지 꿰뚫어 볼 수 있는 초고속 홀로그램 현미경을 개발했다.

기초과학연구원(IBS·원장 김두철)은 최원식 분자 분광학 및 동력학 부연구단장 연구팀이 빛 세기와 위상 측정용 레이저인 '물체광'과 '참조광'을 동조시키는 방식으로 데이터 획득 속도를 초당 500장 이상 향상시켜 절개하지 않고도 신경망을 관찰할 수 있는 초고속 홀로그램 현미경을 개발했다고 1일 밝혔다.

IBS가 개발한 초고속 홀로그램 현미경의 모습
<IBS가 개발한 초고속 홀로그램 현미경의 모습>

생체조직은 복잡한 구조탓에 현미경으로도 그 내부를 관찰하기 어렵다. 빛이 다양한 세포에 부딪히며 파면 왜곡이 발생하기 때문이다. 파면은 위상이 같은 파면 점을 연결할 때 생기는 면이다.

이런 기존 현미경 한계를 극복하기 위해 나온 것이 홀로그램 현미경이다. 하지만 기존 기술은 초당 10장 정도의 이미지를 획득할 수 있는 수준이라 살아있는 동물을 관찰할 수 없었다.

반면 연구팀이 개발한 초고속 홀로그램 현미경은 초당 500장 정도의 데이터를 획득할 수 있어 형광표지 인자를 사용하지 않고도 살아있는 제브라피쉬 후뇌부에서 고해상도 뇌신경망 영상을 얻는 데 성공했다.

최원식 부연구단장은 “기존 광학 현미경 기술 한계를 한 단계 뛰어넘은 것”이라며 “이 기술이 향후 뇌신경과학뿐 아니라 다양한 의·생명 융합 연구와 정밀 측정이 필요한 산업 분야에 큰 기여를 할 것으로 기대한다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com