생명의 숨은 메커니즘 밝혀낼 혁신 현미경 등장

“UC 버클리 연구진이 강력한 레이저로 전자빔의 위상을 바꿔 대비를 높이는 '레이저 위상판'을 개발해 냉동전자현미경(cryo-EM)의 해상도를 크게 개선했다. 이 기술은 기존 전자현미경으로 보기 어려웠던 단백질을 현재의 3분의 1 크기까지 촬영할 수 있게 하며, 세포 내 분자 기계의 상호작용을 3차원으로 보여주는 냉동전자단층촬영(cryo-ET)에도 큰 영향을 줄 전망이다.”

AI 요약

UC 버클리 물리학자 홀거 뮐러(Holger Müller) 연구팀이 강력한 레이저를 이용해 기존에 보이지 않던 세포 내부 구조를 선명하게 드러내는 혁신 현미경 '레이저 위상판(laser phase plate)'을 개발했다. 이 기술은 1953년 노벨상을 받은 광학 현미경의 위상차(phase contrast) 원리를 전자현미경에 적용한 것으로, 기존 광학현미경보다 약 1만 배 확대가 가능한 극저온 전자현미경(cryo-EM)의 대비를 획기적으로 높인다. 이를 통해 기존 전자현미경으로는 관찰이 어려웠던, 현재 한계의 약 3분의 1 크기까지 작은 단백질의 이미징이 가능해질 전망이다. 나아가 여러 각도에서 촬영해 3차원 구조를 재구성하는 극저온 전자단층촬영(cryo-ET)의 성능 향상으로, 세포 내 자연 환경에서 분자 기계들이 상호작용하는 모습을 관찰할 수 있을 것으로 기대된다.

핵심 포인트

  • UC 버클리 연구팀이 레이저 위상판(laser phase plate) 개발, 2026년 10월 22일 보도
  • 1953년 노벨상 수상 원리인 위상차 기법을 전자현미경에 적용
  • 기존 대비 약 3분의 1 크기 단백질까지 이미징 가능, cryo-EM 대비 대폭 향상
  • cryo-ET와 결합 시 세포 내 자연 환경에서의 단백질 배열·상호작용 3D 관찰 가능

향후 전망

  • 소형 단백질 이미징 확대로 구조생물학 및 신약 개발 가속화 기대
  • cryo-ET 성능 향상을 통해 세포 내 분자 기계의 작동 원리 규명에 새로운 창 열릴 전망
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