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UNIST(총장 정무영) 생명과학부 박정훈 교수와 미국 퍼듀대(Purdue University) 멩 쿠이(Meng Cui) 교수팀이 공동으로 '다개구 보정광학 현미경(Multi-Pupil Adaptive Optics, MPAO)'을 개발했다.
 이 현미경은 살아있는 쥐의 뇌 속 신경세포와 혈관 등 생체 내부 깊숙한 곳을 고해상도로 보여준다.
 이 기술을 이용하면 넓은 영역(450㎛×450㎛)의 생체조직 내부를 광학 현미경으로 실시간 관찰 가능하다.

 광학 현미경은 빛으로 세포 같은 미세한 물체를 비춰 상(image)을 확대하고 관찰한다. 이때 관찰대상이 되는 세포나 조직은 얇게 잘라야 한다. 시료(sample)가 너무 두꺼우면, 광초점을 제대로 형성하지 못해 고해상도 이미지를 얻기 어렵다. 이는 빛이 만나는 물질에 따라 굴절되는 정도가 다르기 때문에 일어나는 일이다.
 생체조직을 이루는 세포는 지질이나 단백질 등 다양한 물질로 이뤄진다. 빛의 경로는 이들 물질의 경계면마다 달라진다.

 따라서 관찰 지점에 광초점을 형성하기 위해 입사된 빛은 무작위적으로 퍼져 버린다(복수산란). 결국 생체 깊숙한 부분에 초점을 못 만들어 고해상도 이미지를 얻지 못한다.
 이런 한계를 극복하기 위해 박정훈 교수팀은 생체조직에서 왜곡되는 '빛의 파면(wavefront)'을 조절해 복수산란을 상쇄시킬 기술을 개발했다.

 빛은 나아가면서 일정한 주기의 파동을 이룬다. 이 파동의 마루끼리 연결하면 빛의 파면이 생기는데, 그 모양에 따라 빛의 진행이 달라지기도 한다.
 박 교수팀은 생체조직에서 빛의 파면이 어떻게 왜곡되는지 측정해 이를 상쇄할 방법을 찾아낸 것이다. 김지혁기자 uskjh@

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