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'세포 형광 염색' 난제 해결한 새 인공지능 현미경
'세포 형광 염색' 난제 해결한 새 인공지능 현미경
  • 이진수 기자
  • 승인 2021.12.20 14:34
  • 댓글 0
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[더리포트=이진수기자] 국내 연구진이 형광 염색 없이 세포의 분자 정보를 볼 수 있는 인공지능 현미경 기술을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST)은 20일 물리학과 박용근 석좌교수 연구팀이 홀로그래픽과 형광 현미경 기술을 결합해 이같은 성과를 거두었다고 밝혔다.

이번 성과는 광학 형광 현미경의 한계를 극복했다는데 의의가 있다. 형광 표지가 세포에 부담을 주고, 밝기와 세포독성, 안정성 문제 때문에 초고속 또는 장기간 측정이 힘들며, 제한된 색깔로 인해 다양한 구조를 동시에 보는 것이 어려웠던 점이 그것이다.

박용근 석좌교수 연구팀이 개발한 인공지능 현미경 개념도(사진=KAIST 제공)
박용근 석좌교수 연구팀이 개발한 인공지능 현미경 개념도(사진=KAIST 제공)

한국과학기술원에 따르면 박용근 교수 연구팀은 2012년 초부터 조영주 KAIST 졸업생(제1 저자, 물리학과·수리과학과 학사 11학번·KAIST 총장 장학생, 現 스탠퍼드대학교 응용물리학과 박사과정) 주도로 홀로그래픽 현미경 분야에 인공지능을 도입해 특이성 문제를 해결하려는 연구를 해왔다.

이번`인공지능 현미경'은 홀로그래픽 현미경과 형광 현미경의 장점을 합했다. 즉, 형광 표지 없이 형광 현미경의 특이적인 영상을 얻을 수 있어 자연 상태 그대로의 세포에서 동시에 수많은 종류의 구조를 3차원으로 볼 수 있다.

또한, 밀리초(ms) 수준의 초고속 측정과 수십 일 수준의 장기간 측정이 가능해졌다. 더욱이 기존 데이터에 포함되지 않은 새로운 종류의 세포에도 즉시 적용이 가능하다. 다양한 생물학 및 의학 연구에 응용이 가능할 것으로 기대되는 대목이다.

이번 연구는 한국연구재단의 창의연구사업, 과학기술정보통신부의 정보통신방송 기술개발사업 (홀로그램핵심기술), 일자리진흥원의 연구장비개발 및 고도화지원사업, 한국보건산업진흥원의 보건의료기술 연구개발사업의 지원을 받아 수행됐다.

연구성과는 세포생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 셀 바이올로지’ 12월 7일자에 게재됐다.

 

 


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