혁신적인 현미경, 살아있는 나노생물학 세계 최초로 밝힌다

Seoul니메겐의 연구진이 생체 내에서 생물학적 과정을 나노 규모로 관찰할 수 있는 획기적인 현미경 기술을 개발했습니다. 라드바우드 대학교 의료 센터에서 만들어진 이 새로운 기법은 전통적인 전자현미경과 실시간 영상을 결합하여 이전에는 생체가 아닌 샘플에서만 가능했던 상세한 관찰 문제를 해결합니다.

주요 발전 사항은 다음과 같습니다:

전자현미경과 실시간 이미징을 결합하는 기술 개발, 생물학적 샘플을 전자빔 손상으로부터 보호하기 위한 그래핀의 활용, 정지된 생물학적 과정을 상세히 관찰하기 위한 재활성화 능력.

새로운 방법은 이전에는 불가능했던 통찰력을 제공합니다. 연구진은 칼슘이 동맥에 축적되는 과정을 밝혀내었고, 이로 인해 대동맥 판막 석회화와 같은 문제가 발생할 수 있음을 보여주었습니다. 이 통찰력은 매우 중요한데, 현재 석회화된 판막에 대한 치료법은 판막 교체와 같은 수술에 국한되어 있기 때문입니다. 석회화를 자세히 이해함으로써 새로운 치료법이 개발될 가능성이 열립니다.

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연구자들은 그래핀 층을 사용하여 전자 빔의 유해한 영향을 샘플로부터 보호합니다. 이 방법을 통해 생물학적 과정을 손상 없이 관찰할 수 있습니다. 우선, 샘플을 얼려 생물학적 활동을 멈추고, 광학 현미경을 이용해 관심 있는 부분을 찾습니다. 이후, 샘플을 전자 현미경으로 옮겨 나노스케일에서 일어나는 과정을 실시간으로 관찰합니다.

이 능력은 우리가 석회화를 이해하는 데 도움이 되며, 다른 분야에서도 유용하게 활용될 수 있습니다. 예를 들어, 백신이 세포 내에서 작용하는 방식을 분석함으로써 더 나은 백신을 개발하고 그 효과를 평가하는 데 기여할 수 있습니다.

니코 좀머다이크 교수는 2025년에 유럽연구위원회의 지원을 받아 새로운 프로젝트를 시작합니다. 이 프로젝트의 목표는 건강한 심장 판막을 모델링하여 석회화가 시작되는 과정을 모사하는 것입니다. 이러한 연구는 심혈관 질환 연구의 발전에 기여하고, 더 나은 치료법이나 예방 방법 개발로 이어질 수 있습니다.

의학 연구의 새로운 도약 이 발전은 생물 의료 연구에 큰 진전을 가져왔습니다. 이제 우리는 건강과 질병에서의 생물학적 과정을 더욱 명확하게 연구할 수 있게 되었습니다. 이는 현재 치료제가 없는 질병을 위한 치료법 개발 등 의학 과학에 중대한 영향을 미칠 수 있습니다.