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[해외] 레이저로 세포내부를 수술

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실피드 작성일2003-10-06 21:09

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  미국의 연구진이 10^15분의 1초 정도의 매우 짧고 강한 펄스레이저로 세포를 죽이지 않고 세포 내부의 작은 구조를 증발시키는 기술을 개발했다. 이 기술은 세포가 어떻게 작동하는지를 알아내고, 초정밀 세포수술을 가능하게 만들어 줄 것이다.

  하바드 대학의 물리학자 Eric Mazur와 그의 동료들은 세포 내부의 단백질 구조 일부를 절단하고, 세포의 에너지 생산을 담당하는 미토콘드리아를 주위의 다른 세포내부 물질들을 상하지 않고 파괴했으며, 신경세포를 죽이지 않고 연결부위를 절단했다. 그들은 그 기술에 레이저 나노수술이라고 명명했다.

  팀원인 하바드의 세포 생물학자 Donald Ingber는 다음과 같이 말한다. "말하자면 마이크로 세계의 007작전 같은거라고 할까요. 아주 작은 공간에 10^18분의 1초 정도의 짧은 순간동안 태양과 비슷한 정도의 열을 생성합니다"

  이 연구진은 유리 위에 고밀도 정보저장을 위해 작은 레이저 도트를 만들기 위해 이 기술을 개발했다고 한다. Mazur는 이번 주 Tucson에 있을 Frontiers in Optics 학회에서 세포에서의 이번 실험결과를 발표할 예정이다.

  레이저 나노수술은 세포의 표면에는 해를 입히지 않고 세포 내부에서 작업을 수행한다. 레이저는 현미경을 이용해 수백 nm 정도로 강하게 집광된다. 하지만, 작은 에너지를 이용하기 때문에 주위의 다른 세포조직은 태우지 않고 목표한 세포조직만 제거할 수 있다. 그 에너지는 모기 한 마리가 충돌할 때와 비슷한 정도라고 하는데 Mazur 박사의 말에 따르면 그 정도의 에너지는 세포가 쉽게 감당할 수 있다고 한다.

  현재 빛이나 자기를 이용해 세포내부를 조작할 수 있는 기술들은 목표조직을 파괴하지않고 그대로 유지하지만 그 대신 정밀도가 낮다. 캐나다 맥길 대학의 세포 생물학자 Paul Wiseman은 "매우 놀랐습니다. 이건 세포내부를 연구할  아주 정교한 도구가 될겁니다" 세포의 골격조직이나 근육과 비슷한 조직들은 절단하는 것은 세포분열과정에서 세포조직들이 어떻게 움직이고 어떻게 조직되는가를 알려줄 것으로 기대하고 있다.

  세포수술은 다른 모든 동물들에게도 적용이 가능하다. 지난 몇 달간, 하바드의 연구진은 Caenorhabditis elegans라 불리는 작은 벌레를 대상으로 실험했는데, 그들은 신경 하나를 제거함으로써 이 벌레의 냄새맡는 기능을 없애버리는데 성공했다.

 레이저는 이미 안과시술에 이용되고 있지만 미래에는 레이저 메스로 환자를 절개하지 않고 수술하거나 암세포를 골라서 제거할 수도 있게 될 전망이다. 아직까지는 암이 그런 방식으로 치료할 수 없을만큼 커진 상태가 되어야 발견되기 때문에 연구자들은 암세포의 검출방법 개량에 몰두하고 있다. "만약 다른 세포 속에서 암이 발생단계일 때 발견할 수만 있다면, 목표만 파괴하는 방법으로 암의 발생을 막을 수 있습니다."라고 연구진은 말한다.

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