근적외 초단 펄스 광을 이용한 세포 내부 나노 수술

전문가 제언

○ 최근 들어 바이오 기술의 급속한 발전과 더불어 생체를 세포 레벨로 이해하고 조작하려고 하는 연구개발이 집중적인 주목을 받고 있다. 이러한 미세한 바이오 기술의 중요한 담당자로서 기대되고 있는 것이 펨토초 레이저(femtosecond laser)에 의한 세포 내부 가공기술이며, 나노 마이크로 레벨의 새로운 바이오 레이저 프로세스로 각광을 받고 있다.

○ 90년대 이후 펨토초 레이저 기술이라고 불리는 초고속 레이저 기술이 급속히 진전되었으며, 이 레이저는 순간적인 대출력을 얻을 수가 있어 물질과의 상호작용을 강하게 할 수가 있다. 그리고 이 상호작용을 통해 자외(紫外)로부터 원적외(遠赤外)에 이르는 빛의 발생이 가능하게 되었다.

○ 나노 수술은 세포　내 소기관을 현미경으로 관찰하면서 맨끝 직경이 수백 나노미터의 수술도구인 피펫(pipette)을 나노 머니퓰레이터라고 불리는 위치결정 장치를 이용, 목표인 세포 내 소기관에 이동시켜 이 기관을 흡입ㆍ배출하는 등의 조작을 한다. 구체적으로는 미토콘드리아 병이라는 미토콘드리아 유래의 근육 질환의 원인규명 등에 이용되고 있다.

○ 고강도의 펨토초 레이저를 재료물질에 집광 조사(照射)하면 열전도가 일어나기 전 순식간에 에너지가 주입되므로 레이저 조사점 주변부위가 열ㆍ화학적인 손상없이 고정도ㆍ고품질의 가공을 할 수 있다. 또한, 다광자(多光子) 흡수라는 비선형 현상을 이용하여 금속ㆍ바이오ㆍ광감수지ㆍ의료 등 다양한 재료가공 분야에서 대폭적인 성능향상이 기대된다.

○ 펨토초 레이저가 유기하는 비선형 현상을 분자론적인 입장에서 이해하고, 단일 레벨의 세포 제어나 세포 내 제어를 전개하고자 하는 일본의 Hosokawa 등의 접근은 새로운 나노 바이오 사이언스를 전개하기 위한 기반이 될 것이다. 머지않은 장래에 이 기술은 나노와 바이오의 가교(架橋)로서의 새로운 연구 분야가 될 것으로 사료된다.

저자

Wataru WATANABE, Sachihiro MATSUNAGA, Kiichi FUKUI, Kazuyoshi ITOH

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2007

권(호)

35(7)

잡지명

？？？？？？究

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

448~452

분석자

이*요

분석물

• 근적외 초단 펄스 광을 이용한 세포 내부 나노 수술.pdf [303,180 byte]

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