김동현 연세대 교수팀 일반현미경에 칩 장착

김동현 연세대 전기전자공학부 교수는 10일 “인체 내 단백질이나 바이러스 등 미세한 바이오 물질의 움직임을 관찰할 수 있는 영상장치를 개발했다.”고 밝혔다. 연구결과는 나노분야 권위지인 ‘스몰’에 표지논문으로 게재됐다.

의·과학의 발달로 인해 세포 내 단백질의 움직임 등 육안으로는 볼 수 없는 미시적인 영역에 대한 연구가 활발해지고 있다.

그러나 일반 현미경은 일정 수준 이상 배율을 높이면 광학적 특성으로 인해 물체를 구분할 수 없어지는 한계(회절한계)에 도달하는 문제가 있다. 최근에는 수 나노미터(㎚·10억분의 1ｍ)급 크기를 볼 수 있는 현미경까지 개발되고 있지만 고가의 특수장비여서 광범위하게 사용되기 어려운 실정이다.

김 교수팀은 나노미터 크기의 동그란 구멍이 배열된 금속 구조칩을 제작해 일반 현미경에 장착했다. 그 결과, 나노구멍 표면에 매우 강한 전자기파가 만들어지면서 관찰할 물질을 비추는 횃불(핫스팟) 역할을 했다. 횃불의 크기는 약 35나노미터로, 바이러스나 단백질 등을 관찰하기에 충분한 것으로 확인됐다.

김 교수는 “특정 세포 내에서 움직이는 물질이나 분자들을 살펴보는 것도 가능하다.”면서 “널리 사용되는 전반사 형광 현미경에 간단히 칩을 접합하는 것만으로 활용이 가능해 효용도 뛰어나다.”고 설명했다.

박건형기자 kitsch@seoul.co.kr