적외선으로 세포 내부 생체 분자 관찰: 물 간섭 없이 선명한 이미지 구현

Seoul과학자들은 항상 새로운 약물 개발과 세포 치료와 같은 분야에서 도움을 줄 수 있는, 살아있는 세포에서 분자를 더 잘 관찰할 수 있는 방법을 찾고 있습니다. 미국 국립표준기술연구소(NIST) 연구원들은 적외선(IR) 빛을 이용해 이러한 분자들을 더 명확하게 볼 수 있는 새로운 방법을 개발했습니다. 일반적으로 IR 측정은 세포 내 물이 IR 빛을 흡수해 분자를 보기 어렵게 만들어 복잡합니다. 이 새로운 방법은 물의 흡수를 고려하여 이 문제를 해결합니다.

이 새로운 방법은 몇 가지 주요 장점이 있습니다. 기존의 선택지보다 빠른 결과를 제공하며, 염색이나 형광 마커가 필요하지 않고, 단백질, 핵산, 지질, 탄수화물의 정확한 질량을 측정할 수 있는 능력이 있습니다.

용매 흡수 보상법(SAC)을 사용하는 IR 레이저 현미경은 세포의 상세한 이미징을 가능하게 합니다. 연구자들은 12시간 동안 결합 조직 형성에 기여하는 섬유아세포를 관찰했습니다. 이들은 세포 주기의 다양한 단계에서 생체 분자 그룹을 추적했습니다. 이 방법은 싱크로트론과 같은 특수 시설을 필요로 하는 다른 기술들보다 더 빠릅니다.

SAC-IR은 염색체나 표지자를 사용하지 않기 때문에 중요한데, 이는 효과가 변동될 수 있고 때로는 세포에 해를 끼칠 수 있습니다. 또한 SAC-IR은 생체 분자를 더 정확하게 측정하여 다양한 과학 분야에서 방법론을 표준화하고 생물학 연구 및 의학적 활용을 더욱 신뢰할 수 있게 만듭니다.

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이 방법은 다양한 잠재적 활용이 있습니다. 암 세포 치료에서는, 암과 싸우도록 변형된 면역 세포의 안전성과 효과성을 확인할 수 있습니다. 또한, 여러 세포 유형에 약물이 미치는 영향을 분자 변화로 측정할 수 있어 약물 테스트에 유용합니다. 이러한 변화를 이해하는 것은 새로운 약물을 발견하고 그 안전성과 효과성을 확보하는 데 도움이 됩니다.

연구자들은 DNA와 RNA를 더욱 정확하게 측정하기 위한 방법을 개선할 계획입니다. 이 능력은 세포 생물학에서 세포의 건강 상태를 나타내는 생체 분자의 패턴을 찾는 등 주요 질문에 답하는 데 중요합니다. 예를 들어, 적외선 분광에 대한 더 나은 지식은 의료 목적으로 세포를 냉동 및 해동하는 방법을 개선하는데 도움을 줄 수 있습니다.

새로운 적외선(IR) 기법은 살아 있는 세포를 연구하는 데 큰 진전을 제공합니다. 이 방법은 생물학적 제품 개발, 세포 치료, 신약 발견과 같은 여러 분야의 연구를 가속화하는 데 도움을 줄 수 있습니다.