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김수현 2012. 06. 20

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■ 사이언스온 뉴스플러스

00flydevelopment » 출처 / Nature Methods

■ 살아 있는 세포들이 상호작용하며 조직화하는 과정을 3차원으로 관찰할 수 있는 새로운 영상기술이 개발되었습니다. 과학저널 <네이처>에서는 지난 3일 배아(embryo)가 발달하는 과정을 세포 단위로 관찰한 3차원 영상을 공개했는데요, 이 영상기술은 질병과 줄기세포 연구에 도움을 줄 것으로 예상됩니다. 이 기술은 <네이처 메소즈(Nature Methods)>에 발표됐습니다.

▲ 기존에 이와 같은 과정은 대체로 평면으로 관찰했습니다. 그래서 세포가 위아래로 이동하는 모습은 포착할 수 없는 한계를 가지고 있었습니다. 두 개의 단면을 차례로 촬영하여 3차원 영상을 재구성하는 방법도 있었습니다. 하지만 관찰 대상의 또 다른 단면을 촬영하는 데 많은 시간이 들어 변화하고 있는 세포를 영상화하기에는 어려움이 컸다고 합니다. 이번에 사용된 동시다면광판(simultaneous multi-view light-sheet) 현미경은 서로 반대되는 방향에서 이미지들을 동시 촬영하여 기존 연속촬영 기술의 문제를 해결하고자 했습니다. 이 현미경은 양쪽에서 동시에 촬영한 영상을 실시간으로 합쳐 3차원 영상을 구성합니다. 관찰 대상의 모습을 1초에 1억7500만 복셀(voxel: 데이터의 3차원 정보 단위, 2차원 정보 단위는 픽셀)로 포착해 높은 해상도를 구현하였고 이로 인해 영상의 데이터 용량은 한 번 관찰하는 데 대략 디브이디 2500장(11테라바이트가량)에 달합니다.

● 위의 동영상은 초파리 배아가 발달하는 과정에서 세포가 배열되는 모습을 30초 간격으로 17시간에 걸쳐 촬영한 영상입니다. 흰 점은 세포핵을 나타냅니다. 완벽한 개체로 거듭나기 위한 세포들의 움직임은 생명을 향한 아름다운 하모니 같습니다. 논문 저자 켈러(Keller)는 이 영상은 생물의 발달 과정을 처음으로 시각화한 것이며 생물의 발달과 기능을 연구하는 과학자들한테 큰 도움이 될 것“이라며 말했습니다. 연구팀은 이 기술을 이용해 노랑초파리의 뇌가 발달할 때 발생하는 신경세포의 성장과 분화도 연구했다고 하는군요.

▶ 아래의 링크를 따라가면 연구팀이 제공하는 더 많은 영상을 보실 수 있습니다.

http://www.digital-embryo.org/