IR52장영실상

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제목	[제49주차 IR52 장영실상] (주)토모큐브 / 3차원 홀로그램 현미경
등록일	2017-12-04
내용	△왼쪽부터 나상찬 차장, 김용근 연구소장, 김태홍 차장 렌즈를 이용해 물체를 훨씬 더 크게 보는 현미경은 1590년께 네덜란드 얀선 부자에 의해 만들어졌고, 생명과학 분야에 적용된 것도 수백 년이 지났다. 다양한 기술이 등장했지만 여전히 생체세포가 어떤 방식으로 작용하는지에 대한 규명 범위는 극히 제한적이다. 세포를 관찰하고 분석하는 일이 염색이나 전처리 과정을 통하거나 정량적이지 못한 관찰 방법들로 이뤄지기 때문이다. 올해 49주차 iR52 장영실상은 생체세포를 염색이나 전처리 과정 없이도 3차원으로 정량적 분석이 가능한 홀로그래피 현미경을 개발한 토모큐브에 돌아갔다. 토모큐브 현미경은 생체세포를 구성하는 물질마다 고유한 굴절률 값을 갖고 있는 것에 착안했다. 생체세포 내부의 굴절률 분포를 3차원으로 데이터화해 아무런 전처리 과정 없이도 세포의 부피, 질량 등을 실시간으로 정량분석할 수 있는 것이 특징이다. 김태홍 토모큐브 차장은 "생명과학·의료 분야에서 연구용 목적으로 제품을 판매하기 시작했다"며 "향후 다양한 질병 진단과 신약 개발에서 폭넓게 활용될 수 있을 것"으로 기대했다. 개발 과정은 순탄치만은 않았다. 3차원 홀로그래피 현미경을 개발하는 데 가장 큰 난관은 샘플에 비치는 광원을 여러 각도에서 매우 정밀하게 제어하는 일이었다. 예를 들어 기구를 통해 제어하는 구조는 세포를 관찰하는 동안 진동 등 다양한 문제에 취약했다. 결국 아이디어 회의를 통해 디지털 구동 미세 거울(Digital Micro-mirror Device·DMD) 칩을 격자(diffraction grating·빛을 회절시켜 스펙트럼을 얻기 위해 이용되는 방식)로 활용하는 방법을 고안했고, 문제를 극복할 수 있었다. 작년 2월 첫 제품을 개발한 이후 양산 준비 과정과 제품 인증 과정을 거쳐 같은 해 11월 한국과 일본시장에 처음 출시됐다.이후 2·3차 출시 과정을 거쳐 올해 7월 기준 미국을 포함한 13개국에서 공식 딜러 19곳을 통해 판매되고 있다. 김 차장은 "3차원 홀로그래피 현미경은 생체세포를 있는 그대로의 상태에서 정량적인 분석·관찰이 가능하게 한 최초의 제품으로 현재는 제품 인증 문제 등의 한계로 인해 연구용 장비로만 판매되고 있다"며 "출시 첫해인 올해 말까지 10억원 이상의 매출이 예상된다. 향후 다양한 의료기관과 협력해 의료장비로의 영역 확대도 기대된다"고 말했다.