MIT, 빛으로 생체 입자를 조작하는 미세 칩 개발

SeoulMIT 연구팀은 빛을 이용해 생물학적 입자를 제어하는 새로운 장치를 개발했습니다. 이 장치는 작고, 과학자들과 의사들이 세포나 질병을 연구하는 방식을 혁신할 수 있습니다. 이 장치는 보통 크고 복잡한 전통적인 광학 기기에 비해 여러 가지 장점이 있습니다.

• 손 안에 들어오는 크기와 휴대성이 우수합니다.
• 실리콘 포토닉스 기술을 활용하여 정밀한 광선을 방출합니다.
• 유리 덮개를 관통하여 멸균 환경에서 샘플을 보호합니다.
• 이전에는 불가능했던 거리에서 세포 조작을 가능하게 합니다.

MIT는 기존 광학 핀셋의 몇 가지 문제를 해결하는 새로운 장치를 개발했습니다. 기존의 핀셋은 빛을 집중시켜 입자를 잡는데, 크기가 크고 샘플을 직접 접촉해야 하는 문제가 있었습니다. 새로운 장치는 실리콘 포토닉스 칩을 사용하여 이러한 문제를 피합니다. 이 칩은 빛을 칩 표면에서 제어할 수 있어 큰 장비가 필요 없으며 오염 위험을 줄일 수 있습니다. 또한, 입자들을 몇 밀리미터 떨어진 거리에서도 잡을 수 있어, 기존의 버전처럼 입자에 가깝게 위치할 필요가 없습니다.

MIT는 빛을 제어하고 조종하는 소형 안테나 그룹을 활용한 새로운 시스템을 개발했습니다. 이 새로운 시스템은 이전의 라이더와 같은 용도로 설계된 시스템과 달리, 빛을 정확하게 집중시켜 입자를 더 효과적으로 조작할 수 있습니다. 이 혁신은 입자를 다루는 데 있어 유연성과 정확성을 모두 높여줍니다.

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팀은 이 기술을 사용하여 작은 플라스틱 공과 암 세포를 포획했습니다. 이 테스트를 통해 이 기술이 다양한 생물학적 연구에 활용될 수 있음을 보여주었습니다. 이 장치는 세포를 다루는 동안 청정 환경을 유지할 수 있어 새로운 생물학적 연구에 도움이 될 수 있습니다. 연구자들은 또한 초점 높이의 조정 기능과 여러 지점에서의 포획 기능을 추가해 장치를 개선할 계획입니다.

이 발전은 과학자들에게 더 접근성 있고 유연한 도구를 제공함으로써 광학 조작 기술을 변화시킬 것입니다. 이는 세포 분류나 질병 메커니즘 연구와 같은 분야에서 중요한 응용을 가지고 있으며, 생물학 연구에 보다 효율적인 접근 방식을 제시할 가능성이 있습니다. 미국 국립과학재단과 MIT의 장학금 지원을 통해 이 혁신은 곧 전 세계 실험실에서 일반화될 수 있을 것입니다.