저렴한 일반 렌즈를 이용해 뇌나 암 조직을 3차원(3D) 고해상도 이미지로 촬영하는 현미경 기술이 개발됐다.
미국 컬럼비아대 라주 토머 교수 연구팀은 9일(현지시간) 국제학술지 '네이처 바이오테크놀로지'에 이같은 내용의 새로운 현미경 설계 기술을 발표했다.
연구팀이 개발한 '하이브리드 고체-액체 광학'(HySIL) 기술은 단순한 곡면 고체 렌즈와 특수 제작된 액체를 결합하는 것이 핵심이다. 두 요소가 하나의 광학 시스템처럼 작동해, 저렴한 공기 투과 렌즈로도 고가의 오일 렌즈 수준의 선명한 이미지를 얻을 수 있다.
기존 현미경 기술은 고해상도를 위해선 시료에 오일을 떨어뜨려 사용하는 비싼 '오일 담금' 렌즈가 필요했다. 저렴한 일반 렌즈는 수 센티미터 깊이까지 관찰할 수 있지만, 조직을 투명하게 만드는 화학물질과 함께 사용하면 이미지가 흐려지는 단점이 있었다.
연구팀은 새 기술을 기존 광시트 현미경에 부착할 수 있는 모듈형 장치 '스코프'(SCOPE)와 더 높은 해상도를 구현한 '슈퍼-스코프'(Super-SCOPE)로 구현했다. 이 기술은 쥐, 도롱뇽의 뇌 신경 회로 매핑, 인공 인간 뇌 조직 연구, 인체 암 조직 생검 분석 등에 성공적으로 적용됐다.
토머 교수는 "성능과 접근성 사이의 오랜 상충 관계를 해결했다"며 "실험실부터 저개발 환경의 진료소까지 어디에나 맞는 비용과 크기로 최고 수준의 해상도를 제공한다"고 설명했다.
연구진은 이 기술이 대규모 3D 이미징을 용이하게 해, 질병 탐지 및 예후 예측을 위한 차세대 인공지능(AI) 모델 개발을 촉진할 수 있을 것으로 기대했다. 컬럼비아대는 관련 기술에 대한 특허를 출원했다.