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THz파 화학현미경을 이용한 바이오 계측

전문가 제언: ○ 이 해설논문은 THz파를 생체계측에 이용하기 위한 최근의 연구동향에 관한 자료로서, 일본 Okayama 대학이 개발한 생체분자검출용 현미경 TCM(THz Chemical Microscope)의 원리와 이를 이용한 생체계측의 예를 중심으로 설명하고 있다.

○ 최근 THz파의 응용동향을 보면 보안검색, 구조물 진단, 식품검사, 생화학검출, 재료의 물성연구 등 다양하다. 공항의 보안검색 등 일부가 응용되고 있지만 기술의 라이프사이클로 보면 도입단계다. 그러나 기술의 효용성 측면에서 매우 주목받는 분야임에 틀림없다.

○ 생체물질의 반응상황을 검출하기 위해 개발한 TCM은 펨토초 레이저 펄스를 센싱 플레이트(사파이어 기판 위에 Si막을 형성한 후 그 위에 SiO2를 형성하여 제작)에 조사하여 THz 펄스를 발생시키고, 펄스의 강도분포를 파악하여 대상물체를 분석하는 일종의 바이오센싱 툴이다.

○ 이 자료는 TCM을 이용한 단백질 결합반응 계측과, μ-TAS의 마이크로유로 내부 관측 등 2가지 응용 예를 제시한다. 단백질 결합반응 계측에서는 단백질 결합에 따라 THz 펄스 강도가 변화하고 있음을 확인했다. μ-TAS의 마이크로유로 내부 관측에서는 반응현상의 가시화가 가능함을 입증했다. 이 성과는 생체현상의 분석에서 TCM의 유용성을 의미하는 것으로서 고무적인 현상이다.

○ μ-TAS의 경우는 매년 국제학술회의가 개최될 정도로 국제적인 연구 붐이 형성된 분야로서 2009년 제주에서 개최될 만큼 국내 연구원들의 관심과 연구가 비교적 활발한 분야이다(올해는 10. 28~11. 1 기간에 일본 오키나와에서 개최). 이러한 연구결과가 바이오 의료분야에서 응용을 촉진하기 위해서는 TCM과 같은 계측?가시화 툴 기술과 THz 펄스 발생을 위한 광전도 스위치 디바이스 및 재료기술 등이 생명과학 분야와 동시에 발전해야 하며, 이는 앞으로 국내 바이오산업을 위한 주요과제이기도 하다.

저자: Toshihiko KIWA
자료유형: 학술정보