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근접장 CARS 현미경에 의한 DNA 분자 이미징

전문가 제언: ○ 근접장 광학현미경(Near-field optical microscope)은 에바네센트파(evanescent wave; 소멸파)를 프로브에 의해 산란시키고, 산란광을 검출하는 것으로 시료의 구조를 관찰할 수 있는 주사형 현미경의 일종이다.

○ 분해능이 프로브의 말단 직경에 의해서 결정되기 때문에 파장보다 미소한 말단경을 갖는 프로브를 이용함으로써 nm 급의 분해능을 갖는 것이다. 단일 모드 광섬유 프로브의 경우는 50nm 해상도를 얻을 수 있다.

○ 팁 증강 근접장 주사 광학현미경과 비선형 라만산란의 형태인 Coherent Anti-Stokes Raman Scattering(CARS) 분광법은 나노구조의 분자 분포를 이미징하고 분석하는 데 성공적으로 결합되었다.

○ CARS 공정의 3차 비선형 때문에 CARS 분극의 여기(勵起)는 팁 정각 말단에 극도로 갇히게 되고, 광 회절한계를 넘는 image contrast와 고 공간 분해능을 갖게 된다.

○ Ichimura 등의 팁 증강 CARS 현미경은 ~15nm의 공간분해능을 갖는 지문 영역에서 고유진동수(1337cm-1)로 DNA를 가시화하는 데 성공하였다고 하니, 현재의 50nm보다는 크게 진보한 것으로 보인다.

○ 우리나라에서도 여러 대학과 연구기관에서 근접장 광학현미경에 관한 연구가 활발하게 추진되고 있으므로, 본 Ichimura 등의 논문은 많은 도움이 될 것으로 생각한다.