살아있는 세포, 초고 진동에서 왜곡없이 시각화

질병의 조기 진단이나 신약 개발에 필요한 핵심 기술인 바이오 이미징 기술을 시각화하는 기술은 초고 진공 환경에서 왜곡없이 개발됩니다. 세계적으로 유명한 질량 분석 전문가 인 네덜란드 마스 트리 히트 대학의 론 히렌 교수는 “초고 진공에서 살아있는 세포를 이미징하는 혁신적인 기술”이라고 말했다. “약물과 세포막의 상호 작용, 용액의 촉매 표면 연구, 생체 조직 칩 장치 연구를 위해 전 세계 질량 분석 실험실에서 사용될 것으로 예상됩니다.”

DGIST (대표 양국)는 문대원 신 생물학 석좌 교수 연구팀이 초고 진공 환경에서 왜곡없이 살아있는 세포막 분자의 구성을 시각화하는 질량 분석 바이오 이미징 (겸직) 임희진, Ph.D. 새로운 생물학에서. 7 일 기술을 개발했다고 발표했다. 치매, 암 등 복잡한 질병 기전을 밝히는데 크게 기여할 것으로 기대된다.

바이오 이미징 기술은 세포에서 일어나는 현상을 이미지로 볼 수있는 기술입니다. 생명 공학, 물리학, 화학, 기계 전자와 같은 여러 분야의 융합이 필수적입니다. 이러한 이유로 초고 진공 환경에서 가속 전자빔 또는 가속 이온빔을 이용한 전자 현미경 또는 SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry) 분석 방법은 주로 고급 나노 이미징 분석에 적용됩니다. SIMS 분석은 가속 이온을 이용한 반도체 제조용 미량 불순물 분석에 주로 사용되는 기술로 감도가 매우 높아 바이오 이미징 기술에 적용하기위한 연구가 활발하다.

현재 SIMS를 이용한 세포 분석 방법은 용액에서 배양 된 살아있는 세포를 화학적 방법으로 고정 또는 냉각 한 후 초고 진공 환경에서 건조시키는 방법입니다. 그러나이 과정에서는 세포 고유의 분자 구성과 분포 정보를 왜곡하는 등 정확한 분석을 수행하기 어려웠다.

연구팀은 5 마이크로 리터 (μl, 1 백만 리터) 부피의 미세 배양 용액 저장소와 1 마이크론 (μm, 1 백만 리터) 부피의 세포 배양 용액을 기질 아래에두고 분석이 가능하도록 세포 배양 용으로 사용합니다. 살아있는 상태에서 세포막의. 수천 미터 직경의 구멍을 만들었습니다. 이것은 세포 접착 및 배양을 촉진하기 위해 콜라겐 생체 분자의 얇은 필름으로 덮여 있습니다.

살아있는 상태에서 배양 된 세포를 단층 그래 핀으로 덮고 초고 진공 환경에 도입했습니다. 단층 그래 핀은 물 분자가 누출되지 않는 구조를 가지고 있으며 기계적으로 강하고 상온에서 수증기압을 극복 할 수 있습니다. 이러한 이유로 세포 배양 용액의 세포를 초고 진공 환경에서 덮고 유지할 수 있습니다. 연구팀은 살아있는 세포를 보호하면서 SIMS 분석을 적용하여 이미징에 성공한 최초의 팀이었습니다.

본 연구의 결과는 반도체 공정 기술, 그래 핀 나노 소재 기술, 세포 배양, SIMS 분석 기술, 1 차원 등 반도체 공학, 나노 물질 공학, 생물학, 표면 화학, 이론 화학 등 다양한 분야의 융합 연구를 수행하고자한다. 역학 이론 계산. 그것을 통해 수행되었다는 점에서 중요합니다.

문대원 교수는 “최첨단 나노 이미징 기술로 생체 세포막의 다양한 분자 정보를 왜곡없이 정확한 질량 분석 이미징을 제공 할 수있다”고 말했다. “액상에서 발생하는 부식, 마모, 촉매 등 다양한 현상을 이해하는 것은 획기적인 기반 기술이 될 것입니다.”

DGIST 신소재 과학과 서 대하 교수 연구팀과 에너지 공학 장윤희 교수 연구팀과 공동으로 진행 한 이번 연구는 ‘Nature Method (IF : 30.822)’에 게재됐다. ‘4 일.

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