[과학 이야기] 나노급 물체도 보는 광학현미경 개발

50㎚(나노미터; 1㎚=10억분의1m) 크기의 물체도 볼 수 있는 최초의 광학현미경이 영국에서 개발됐다고 BBC 뉴스가 1일 보도했다.

맨체스터 대학 연구진은 미세한 유리 구슬을 이용 산란하는 빛을 다시 모아 표준 현미경을 통과시키는 방법으로 나노 크기의 물체를 직접 관찰할 수 있게 됐다고 네이처 커뮤니케이션스지 최신호에 발표했다.

이 현미경에 사용되는 기술은 물체 부근에 방출되지만 모두 사라지는 `소멸파'를 유리구슬로 모아 다시 집중시키는 것이다. 이런 기술을 이용하면 지금까지 원자력현미경이나 전자현미경 같은 간접적인 방식으로만 볼 수 있었던 물체를 육안으로 자세히 볼 수 있다. 그러나 물체의 표면에서는 소멸파도 형성되는데 소멸파는 경계면으로부터 거리가 멀어짐에 따라 급격히 사라지지만 회절한계가 없다는 특성을 갖고 있어 이를 포착하기만 하면 표준 영상기법보다 훨씬 높은 해상도의 영상을 만들어낼 수도 있다.

연구진은 2~9㎛(마이크로미터; 1㎛=100만분의1 m)의 유리구슬을 관찰 대상 물체 위에 올려놓아 회절한계를 역전시키는 방법을 사용했다.

유리구슬은 표본을 통해 방출되는 빛을 포착해 소멸파를 모으고 이를 표준 현미경이 포착할 수 있을 정도로 집중시키는 역할을 한다.

이들은 기존의 형광광학현미경 기술로는 하나의 표본을 처리하는데 이틀이 걸렸고 성공률도 10~20%에 그쳤지만 새 현미경은 세포와 박테리아 더 나아가 바이러스 등 직접 관찰이 어려웠던 미세 생물체를 관찰할 수 있어 생물학 연구에 진전을 가져올 것이라고 강조했다.