생체 현미경의 새로운 지평을 연 Axon Laser

과제

살아있는 세포에 다광자 이미징을 임상적으로 사용하면 실시간 생체내 생검이 가능하게 되어 질병을 더 빨리 식별하고 치료법을 개발 할 수 있게 됩니다. 프로세스의 핵심 단계 중 하나는 작고 저렴하며 사용하기 쉬운 시스템을 개발하는 것입니다. 이를 위해 IVIM Technology(대전, 대한민국)는 살아있는 세포의 생체 내 이미징을 위한 세계에서 가장 작고 비용 효율적인 fs-레이저 모듈 통합 이광자 현미경 시스템을 개발하기 위해 노력했습니다. 특히, 동물의 생체 장기에 대한 침범을 최소화하면서 뛰어난 영상 품질로 비전문가 사용자에게 적합한 시스템을 제공하는 것이 목표였습니다. IVIM의 핵심 과제는 필요한 모든 기능과 성능을 갖춘 레이저를 저렴한 가격에 컴팩트한 크기로 확보하는 것이었습니다. 

솔루션

새로 출시된 IVIM-MS2는 Coherent Axon 920-TPC 레이저를 내장한 일체형 이광자 생체 현미경 시스템입니다. IVIM Technology 대표이자 한국과학기술원(KAIST) 교수인 김필한 박사는 “이 현미경은 생체 내부의 수많은 세포의 복잡한 동적 거동을 탐색할 수 있습니다. 다양한 인간 질병의 알려지지 않은 병태생리를 규명하고 새로운 치료법을 찾는 차세대 핵심 기술로 작용하고 있으며 이는 매우 도전적인 일이었습니다.”라고 말했습니다.

김 박사는 IVIM이 여러 가지 이유로 Axon 920-TPC를 선택했다고 밝혔습니다. AOM 통합 소형 크기, 공냉식의 견고한 구조 및 유지 보수가 필요 없는 작동으로 인해 IVIM-MS2에 이상적인 레이저가 되었습니다. 그는 "IVIM이 높은 가동 시간 작동을 위해 훨씬 더 높은 신뢰성과 훨씬 간단하고 저렴한 광학 설계를 사용할 수 있도록 하는 공냉식 AOM 통합 설계를 하였습니다"라고 덧붙였습니다. 조정 가능한 사전 보상은 샘플에서 펄스 폭을 조정할 수 있습니다. 레이저를 통해 혁신적인 일체형 이광자 고해상도 생체 내 3D 고속 이미징 시스템을 개발할 수 있었습니다. 

결과

새로운 올인원 생체 내 현미경 시스템을 사용하여 연구자들은 이제 유전자 발현, 단백질 활성, 세포 이동, 세포 간 상호 작용과 같은 매우 역동적인 분자 및 세포 과정을 생체 내부에서 전례 없는 고해상도로 관찰할 수 있습니다.

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