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"형광 점도 센서로 살아있는 세포 미세점 밝힌다"
아주대·GIST·KIST, 두 개의 회전체 이용한 형광 점도 센서 개발
2018년 02월 05일 (월) 11:32:32
   
▲(좌측부터)GIST 이창열 박사, 아주대 권오필 교수, KIST 김세훈 박사

[대학저널 임승미 기자] 국내 연구팀이 살아있는 세포와 미세유체의 미세점도를 영상화할 수 있는 형광 점도 센서를 개발해 주목받고 있다.

GIST(총장 문승현) 고등광기술연구소(APRI) 이창열 박사와 아주대 응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과 권오필 교수, 한국과학기술연구원(KIST) 김세훈 박사가 참여한 공동연구팀은 두개의 회전체를 도입한 독특한 분자 회전체를 기반으로 미세유체(Micro fluidic)의 점도를 측정할 수 있는 형광 점도 센서 분자를 개발했다.

   
▲(a) 본 연구의 두 개의 회전체를 이용한 형광 점도 센서의 분자 구조 (b) 기존의 한 개의 회전체를 이용한 형광 점도 센서의 분자 구조

미세유체에 대한 형광 점도 센서는 점도의 변화에 따른 높은 형광 효율 뿐만 아니라 높은 형광 대비비도 요구된다. 하지만 단일 회전체를 사용하는 기존의 형광 점도 센서에서 높은 회전 자유도를 가지는 회전체를 도입한 경우 형광 대비비는 높으나 형광 효율이 낮아지는 단점이 있다. 이와 반대로 회전 자유도가 낮은 회전체를 도입한 경우 형광 효율은 높은 반면 형광 대비비가 낮아지는 단점이 있다.

연구팀은 기존 한 개의 회전체를 이용한 형광 점도 센서의 단점을 극복하고자 두 개의 회전체를 도입, 높은 형광 효율과 높은 형광 대비비를 동시에 갖는 형광 점도 센서 분자의 개발에 성공했다.

이창열 박사는 "하나의 회전체만을 이용한 기존의 형광 점도 센서는 형광 효율이 높으면 형광 대비비가 낮거나 형광 대비비가 높은 소재는 반대로 형광 효율이 낮아지는 단점이 있다"며 "두개의 회전체를 이용해 분자 점도 센서의 형광 효율 및 형광 대비비를 최적화한 것이 이번 연구의 가장 큰 의의"라고 말했다.

권오필 교수와 김세훈 박사는 "두개의 회전체를 도입한 분자 형광 점도 센서는 전통적인 물리적 방법으로 측정이 어려운 마이크로 미세유체의 점도 연구를 가능하게 할 것"이라며 "두개의 회전체를 도입하는 디자인 방법은 형광 점도 센서 뿐만 아니라 다양한 분자 회전체 연구에 활용될 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

한편 이 연구는 한국연구재단이 지원하는 중견연구자 지원사업, 선도연구센터, 중점연구소 지원사업과 보건복지부가 지원하는 바이오이미징센터 지원사업 및 GIST 개발과제(광과학기술 특성화연구)의 지원을 받아 수행됐다. 논문은 지난 2017년 12월 5일 화학분야 저명 학술지인 Chemistry-A European Journal(케미스트리 어 유러피언 저널) 표지 논문으로 선정됐다. 또한 상위 5% 수준의 우수 논문들에 부여하는 Very Important Paper(VIP) 논문에 선정되기도 했다.


임승미 기자 lsm@dhnews.co.kr
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