원자력 현미경(AFM)을 사용한 생물체 시료의 기계적 특성분석

전문가 제언

○ AFM(atomic force microscope)은 생물학 시료의 삼차원 형태를 나노미터 분해능으로 재구성할 수 있는 표면스캔장치로 넓게 사용된다. AFM은 우수한 민감도를 가지므로 양호한 측면분해능의 힘 센스로서 시료의 기계적 특성을 측정한다. 작년에 이 다재다능한 우수한 능력은 생물학, 미생물학, 의학 분야에 이용하는 그룹의 증가와 여러 가지 시료의 나노역학을 이용하는 AFM의 민감도 향상에 큰 발전이 있었다. 이 논문에서는 기술의 현황과 여러 가지 생물학적 시료에 대한 나노 기계특성을 포함한 가장 흥미 있는 최근연구를 보고한다.

○ AFM은 1986년 IBM이 주도가 되어 Binning과 Gerber가 발명한 이래 미세한 패턴을 가지는 반도체, 디스프레이에 사용되는 박막표면의 요철을 0.1Å 분해능으로 정확하게 측정하며 다양한 분야의 고체 시료 평가에 필수적으로 사용된다. AFM으로 생물체에 대한 분석이 약 20년간 이루어져 왔으나 접촉방법에 의한 세포 내부의 유기물에 대한 영률의 차이가 크게(10~100배) 발생하고 있다. 시료의 준비방법과 상태, 측정방법 등에 대한 일치하는 기준 설정이 필요할 것으로 생각된다.

○ 한국에서는 생명공학 연구가 활발해 짐에 따라 AFM을 이용한 표면분석 및 유기물분자간의 힘 관련 연구에 대해서 주로 학교 및 연구소에서 활발하게 연구하고 있다. 한국에서는 포항공대의 생명공학연구센터는 단일생분자 분석, 생분자 mapping, 바이오칩 분석 등을 수행하며 경희대학교 의과대학 의공학교실에서 쥐의 방광, 머리카락, 암세포 및 다양한 생체조직의 표면특성 및 물리적인 특성을 연구하고 있다.

○ AFM 분석기를 사용해서 유기물 조직체에 대한 연구가 세계적으로 활발하게 수행되고 있다. 보통 AFM 장비를 대기 중에 설치함으로 Å단위를 제어하는 데에 대기압 공기의 저항 및 수분의 효과를 무시할 수 없다. AFM 시스템을 10-3 torr 이하의 진공으로 유지하고 배기시스템에 따른 방진장치를 갖추어 분석을 실시함으로 정확하고 재현성 있는 데이터를 얻을 수 있을 것이다. 분석자그룹과 미국의 AFM제작사(TM사)와 협력으로 체계적인 실험을 통해서 생물체 분석식별작업(예로서 ‘암’)의 실용화 성과가 기대된다.

저자

S Kasas et al.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2013

권(호)

46

잡지명

Journal of Physics D

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

13300101~13300112

분석자

박*식

분석물

• 원자력 현미경(AFM)을 사용한 생물체 시료의 기계적 특성 분석.pdf [371,245 byte]

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