영국 세인트 앤드류스대(University of St Andrews)에 따르면 바이오의학 및 신경과학에 혁명을 일으킬 수 있는 저손실 광학 이미징기술을 개발했다. 연구팀의 연구결과는 Optics Letters에 발표됐다.

빛-시트(light-sheet)를 사용하는 형광 현미경은 다른 접근법보다 광학 손상이 적으면서 높은 해상도의 이미징을 가능하게 한다. 이는 빛의 얇은 시트만으로 샘플을 조명하고 샘플의 다른 부분은 불필요한 빛 노출을 피할 수 있기 때문이다. 

연구팀은 훨씬 긴 파장의 조명을 사용해 지오메트리에서 샘플을 탐침(probe)하는 방법을 연구했다. 시료의 형광성 표식을 자극하도록 3개의 광 에너지를 사용했다. 광산란을 현저히 감소시키고 샘플로의 빛 침투력을 향상시켰다.

또한 연구팀은 2광자와 3광자 여기를 이용해 인간 배아 신장세포의 회전 타원체를 이미지화했다. 회전 타원체의 먼 쪽에서는 3광자 형광 현미경의 이미지 품질이 이미지 콘트라스트를 보존한다.

반면에 2광자 이미지의 품질은 상당히 저하됐다. 바이오의학분야에서의 질병 연구를 위한 빛의 사용이 혁명적이지만, 이미지에 필요로 하는 빛은 민감한 생물학적 샘플에 손상을 줄 수 있음을 확인한 것으로 평가된다.

한편 3광자 형광 현미경에서 베셀 빔을 사용하면 바이오의학 및 신경과학 연구에 중요한 고해상도의 대형 샘플을 이미지화 할 수 있을 것으로 기대된다. 베셀 빔은 동심원 고리로 둘러싸인 밝은 중심의 패턴을 의미한다.

▲ UK-StAndrewsUniversity-biomedicine
▲ 세인트앤드류스대의 인간 배아 신장 3D 랜더링(출처 :  홈페이지)