DGIST, 손쉬운 고해상도 분석 이미지 개발

DGIST 뉴바이올로전공 문대원(왼쪽) 석좌교수

【대구=뉴시스】박준 기자 = 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇공학연구소 김재영 리서치펠로우와 문대원 석좌교수팀은 실험 샘플을 별도의 처리 없이 손쉽게 마이크로미터 해상도로 분석할 수 있는 이미지 기술을 개발했다고 5일 밝혔다.

개발된 기술은 연속발진 레이저(continuous wave laser)를 이용해 별도의 실험환경 조성 없이 고해상도의 질량 분석 이미지를 얻을 수 있어 앞으로 정밀의료 및 의료진단 분야에서 많은 활용이 이뤄질 것으로 기대되고 있다.

연속발진 레이저는 CW 레이저라고 하며 레이저광이 끊김없이 연속적으로 발생되는 레이저로 펄스형 레이저보다 소자의 부피가 작고 저렴하고 구조가 간단하다.

연구팀은 시편이 놓이는 현미경 기판 바로 아래 연속발진 레이저를 내장한 렌즈를 장착했다.

이때 연속발진 레이저를 시편에 쏴 탈착(desorption·고체 표면에 흡착돼 있는 분자가 열, 빛, 전자충격 등에 의해 그 표면에서 떨어져 나가는 과정)시켜 나오는 분자들을 조사해 질량을 측정하게 된다.

또한 상대적으로 다른 레이저보다도 에너지가 약한 연속발진 레이저로 분석이 가능한 것은 바로 시편이 놓이는 기판으로 그래핀 기판을 이용했다.

벌집모양의 구조를 가진 그래핀은 열전도성이 매우 높고 빛을 열로 전환이 가능하다.

이에 따라 연속발진 레이저가 발생시키는 적은 량의 빛으로도 시편 분석에 필요한 충분한 열을 확보할 수 있게 됐다.

특히 이 기술을 적용할 경우 20배의 높은 배율을 가진 큰 렌즈를 사용해도 시편에 더 가까이 밀착해 관찰 할 수 있을 만큼의 공간 확보가 가능해 해상도 높은 분석 이미지를 얻는데 유리하다.

뉴바이올로전공 문대원 석좌교수는 "이번 기술개발 시편의 전처리 과정을 생략해 분석 준비시간을 많이 줄일 수 있게 됐다"며 "앞으로 다른 기술과 접목해 의료진단 등 여러 분야 활용이 가능하게끔 발전시키는 것이 계획이다"고 말했다.

한편 이번 연구 결과는 DGIST 로봇공학연구소 김재영 리서치펠로우와 뉴바이올로지전공 임희진 박사과정생이 공동1저자로 참여했다.

 또 DGIST 로봇공학전공 송철 교수, 고려대 임동권 교수, 충남대 박지원 연구교수와 함께 연구를 진행해 화학 및 나노기술 분야 국제학술지 ACS 어플라이드 머티리얼즈 & 인터페이스(ACS Applied Materials & Interfaces) 표지논문으로 7월31일 게재됐다.


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