나노기술 개발동향
단일세포 무표지 나노바이오 이미징 기술 동향 및 정보분석
서 주 환 † ⋅이 호 신⋅강 상 규⋅문 대 원*
한국과학기술정보연구원, *한국표준과학연구원
R&D Trend and Information Analysis for Label-free Single Cell Nanobio Imaging Technology
Ju-Hwan Seo † , Ho-Shin Lee, SangKyu Kang, and Dae Won Moon*
Nano Information Analysis Team, Korea Institute of Science and Technology Information (KISTI)
*Nanobio Fusion Research Center, Korea Research Institute of Standards and Science
Abstract: 세포와 조직을 파괴하여 얻은 시료에 대한 생화학적 분석은 생명 현상에 대한 기본적인 정보를 주지만 이러 한 정보는 생명현상의 부분적이거나 불충분한 정보인 경우가 대부분이다. 또한 실험실에서 요구하고 있는 분석기법은 단순한 정성, 정량 분석보다는 실제 세포나 조직 사이에 일어나는 현상의 실시간 이미징 결과를 요구하고 있는 추세이 다. 단일 세포의 실시간 나노바이오 분석기술은 이러한 요구에 부응하는 기술로서 세포는 물론 DNA, 단백질 등의 생체 분자의 분포 및 이동 등에 관한 정보의 실시간 모니터링을 가능하게 해준다.
Keywords: nanobio, maldi, cars, sicm, technology trend information analysis
1. 서 론
1)
새로운 개념의 나노바이오 측정 기술은 그 간 구현이 어려웠던 세포 및 조직에 대한 실 시간 생체분자 이미징 측정을 구현할 수 있다.
채취한 세포와 조직을 파괴하여 얻은 시료에 대한 생화학적 분석은 생명 현상의 기본적인 생체분자에 대한 정보를 주지만 이러한 생체 분자와 생명현상의 연관성은 부분적이거나 매 우 불충분한 경우가 많다. 또한 실제 실험실에 서는 단순 정성 분석이나 혹은 정량 분석 결 과보다는 실제 세포 및 조직에서의 이미징 결 과를 원하며 형상 이미징보다는 생체분자 이 미징을 더 필요로 하고 있다. 실시간 동적 측 정을 통하여 외부의 여러 가지 자극에 대한 생체의 반응도 주요한 측정 대상이다.
단일 세포의 실시간 나노바이오 분석기술은
†주저자(E-mail: [email protected])
형상 관찰에 기반을 둔 기존의 top down 접 근법의 한계를 타계하고 생명 현상의 기반인 세포를 파괴하고 얻은 DNA, 단백질 등 생체 분자의 분석과 제어에 기반을 둔 유전체학 (genomics), 단백질체학(proteomics) 등의 bot- tom up 접근법 모두를 지원할 수 있다는 장 점을 가지고 있다.
현재 개발되어 사용되고 있는 단일세포 분 석기술은 다양하게 있지만 여기에서는 질량분 석 이미징 기술, 비선형광학 레이저 이미징 기 술, 이온전도도 이미징 현미경 기술을 소개하 고자 한다.
2. 기술개발동향
2.1. 질량분석 이미징 기술
TOF-SIMS 이미징 질량분석은 focused pulsed
ion beam을 분석하고자 하는 샘플 표면에 가
Figure 1. TOF-SIMS의 측정원리 설명.
속하여 충돌시킨 후에 생성되는 이차이온(se- condary ions)들이 일정한 가속전압으로 field- free region을 통과하는데 걸리는 비행시간(time of flight)을 측정함으로써, 이차이온의 질량 및 공간분포를 측정하는 이미징 질량분석 방 법이다.
TOF-SIMS 질량분석기술은 MALDI-TOF 질량분석기술과 비교해서, 샘플에서 형성되는 이온들의 비행시간측정으로 질량 스펙트럼을 얻는 방법에서는 매우 유사하지만, 레이저빔을 사용하는 대신에 이온빔을 사용하는 것이 크 게 다르고, 따라서 샘플에서 생성되는 이차이 온의 생성 메커니즘도 크게 다르다고 할 수 있다.
이 분석기술의 특징은 표면에 1～2 nm 내에 존재하는 화학조성만을 관찰하는 surface sensi- tivity, 100 nm 이하의 공간분해능을 가지고 단 일세포 및 생체조직의 bio-chemical imaging을 할 수 있는 nanobio imaging, TOF 질량분석 관의 특징인 높은 질량 범위(up to 10,000), 높은 질량분해능(> 10,000) 및 높은 감도(detec- tion limits～10 9 atoms/cm 2 ) 등의 대표적인 특 징을 가지고 있다. 이러한 장점들을 이용하여 반도체 제작공정에서 일어나는 다양한 유기분 자 및 polymer에 의한 반도체 표면 오염 유 무, polymer 조성, ultra-shallow junction의 depth profiling 연구에 많이 사용되어 왔다.
최근에는 금 또는 실리카 표면에 형성된 자 기조립층(self assembled monolayer), 단일세
포 이미징, 쥐의 뇌조직 단면 이미징 등의 유 기/생체 표면의 bio-chemical imaging에 적용 되기 시작하였다. 하지만 MALDI-TOF에서 관찰할 수 있는 질량이 매우 큰 펩타이드나 단백질의 신호는 TOF-SIMS에서는 매우 작게 관찰되기 때문에, 이러한 질량이 큰 생체분자 의 신호세기를 증가시키려는 연구가 전 세계적 으로 진행 중이다. 특히, 단원자 이온빔(Ga + , Ar + , Cs + , etc) 대신에 클러스터 이온빔(Au n +
, Bi n +
, C 60 +
, etc)을 이용하여 생체분자의 신호 세기를 증가시키는 연구, MALDI용 matrix 또는 Au/Ag 등의 nanoparticles 또는 MALDI matrix를 표면에 도포시키거나 생체분자 밑에 둠으로써, [M+H] + 신호세기를 증가시키려는 연구 등으로 어느 정도 질량이 큰 생체분자를 측정할 수 있다는 가능성이 보고된 바 있다.
펩타이드/단백질의 신호감도 증가, 비손상 세 포 식각기술 등의 핵심적인 breakthrough 기 술들이 개발이 된다면, TOF-SIMS 이미징 질 량분석의 궁극적인 목표는 단일세포 및 생체 조직의 3차원 bio-chemical imaging을 100 nm 급 공간분해능으로 자세히 얻을 수 있는 신개 념 나노바이오 융합연구 분야의 개척이다.
MALDI 이미징 질량분석은 미래 바이오 단 분자 수준의 정밀 진단 기술로의 새로운 가능 성을 가지고 있는, MALDI (Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization) 이온화법을 이용 한 이미징 질량분석 방법이다. MALDI 이온 화법은 기체상의 이온으로 생성하기 어려웠던 단백질 등의 생화학 고분자를 매트릭스 물질 과 함께 도포하여 레이저를 조사하면, 고분자 물질들의 깨어짐이 최대한 억제된 어미 이온 상태로 쉽게 이온으로 생성되는 현상을 이용 한다.
MALDI 이미징 질량분석은 분석하고자 하
는 시료의 표면에, 즉 세포/조직 등의 생체 계
면 및 바이오 칩 등의 유기 계면에 매트릭스
를 도포하여 MALDI 이온화법을 적용하고,
작은 크기로 잘 집광된 MALDI 레이저를 시
료 표면에 스캔함으로써, 해상도가 높은 질량
분석 이미지를 얻는 것이다. 레이저 형광 혹은 공초점 현미경과 같은 광학적인 영상이나 bio- SEM/TEM 및 MRI 등의 여타의 영상들이 컨트라스에 주로 의존하는 반면, 이미징 질량 분석은 직접적인 생화학물질에 대한 질량분석 정보를 포함하는 Chemical Mapping을 구현한다 는 측면에서 한층 더 높은 정보를 포함한다는 장점을 가진다. 또한 형광 표지 물질을 처리하 는 영상과는 달리 무표지, 즉 표지 물질 없이 분석한다는 강력한 장점을 가지고 있으나, 시 편으로부터 이온을 만들어 분석해야한다는 질 량분석의 특성상 파괴적이므로 살아있는 생 체에 직접 적용하기 어렵다는 한계를 가지고 있다.
2.2. 비선형광학 레이저 이미징 기술
비선형광학 레이저 이미징 기술이란 생체 세포나 조직을 대상으로 현미경적 미세영상을 취득함에 있어 시료에 조사한 빛과 시료 내부 물질 간의 비선형광학적 상호작용으로 발생된 산란광으로부터 이미지 콘트라스트(contrast)를 획득해 시료의 분자화학적 및 물리광학적 특 성을 3차원 공간상에 매핑하는 기술이다.
일반 광학현미경은 전통적으로 넓은 범위의 생체 세포 또는 조직을 광각으로 관찰하는데 유리하여 범용으로 사용되고 있지만, image deconvolution과 같은 특별한 후처리 과정을 거치지 않고서는 낮은 공간분해능과 깊이 방 향 단면측정(depth sectioning)의 한계를 벗어 날 수 없었다.
레이저 공초점 현미경(laser scanning con- focal microscope: LSCM)의 탄생으로 이러한 기술적 문제가 해결되었고, 다양한 형광 염색 법과 결합되면서 생체 세포 및 조직에 대한 고해상도 3차원 이미징이 가능해졌다. 레이저 공초점 현미경의 단층촬영 능력과 부수적인 해상도 향상은, 비초점면(out-of-focus plane) 으로부터의 산란광 신호를 기하광학적으로 차 단함으로써 얻어진다. 시료에 집속된 레이저 초점과 대응되는 결상점(conjugate-plane point)
에 위치시킨 바늘구멍(pinhole aperture)을 통 해 초점면(in-focus plane) 상의 산란광 신호 만 검출되는 데, 이 때 레이저 빔의 빠른 횡단 면 주사와 고속 광 신호 수집 장치를 이용하 여 3차원적인 데이터를 얻고 나서 이미지를 복원하는 방식이다.
생체를 대상으로 하는 바이오메디칼 이미징 에 있어서, 광학적인 접근법에 주목하는 이유 는, 대상물을 살아있는 상태로 유지할 수 있는 비침습적인 3차원 측정, 분자화학적 정보수집 능력, 높은 감도의 광 신호 검출을 통한 실시 간 모니터링 구현을 가능하게 할 잠재적 요소 를 갖추고 있기 때문이다. 하지만 현재까지 널 리 쓰이는 바이오 광학 현미경으로서 유일한 대안이라 할 수 있는 레이저 공초점 형광 이 미징은 혁신적인 장점에도 불구하고 중대한 제한 요소가 존재한다. 첫째, 조영용 형광체의 광 탈색(photobleaching), 둘째, 형광체의 광화 학 반응으로부터 유도된 세포 독성(toxicity), 셋째, 형광체 투입 과정에 이용되는 세포 고정 법(fixation) 등이 있다. 즉, 형광 이미징이 용 이하도록 세포를 고정하는 경우 세포의 생활 성이 근본적으로 차단되며, 그렇지 않더라도 투입된 외부 물질인 형광체의 독성이 세포의 자연적인 물질 거동을 심각하게 교란하여 측 정결과를 신뢰하기 어려운 경우가 많다. 또한 광 탈색 효과는 형광 관찰 중 신호 세기의 저 하를 일으켜 연속적인 세포 관찰 뿐 아니라 3 차원 이미지 취득 자체를 불가능하게 한다.
라만 산란을 기반한 분광 측정은 비선형 광 학 영상 기법의 일반적인 장점에 더해, 관찰 시료에 대한 확실한 분자 선택성 또는 물리화 학적 구조 특성을 제공해 줄 수 있다. 상온의 자연 환경에서 적용이 가능하고, 지금까지 수 많은 분자종에 대해 광범위한 연구가 이루어 졌기 때문에, 정확하고 풍부한 분광자료를 이 용할 수 있는 장점이 있다.
하지만 종래의 라만 분광법은 생체 시료에
그대로 적용되기 어려운데, 이는 라만 산란 단
면적이 너무 작아서 라만 산란 광신호가 매우
Figure 2. CARS의 에너지 다이어그램.
미약하고 시료로부터 발생되는 자연 발광(lu- minescence)에 의해 가려질 수 있는 심각한 문제가 있기 때문이다.
이에 반하여, 간섭성 반스톡 라만 산란(Co- herent Anti-Stokes Raman Scattering, CARS) 은 분자의 진동 분광선 구조에 의해 선택적 영상 능력을 제공할 수 있는 라만 산란 기법 의 현실적 대안이 될 수 있다. CARS 영상기 법이 일반 라만 영상기법으로부터 차별화되는 점은, 공명 천이를 매개로 한 간섭성 광신호 발생으로 인해 향상된 광신호를 얻을 수 있다 는 것이며, 이와 함께 신호발생의 위상정합 조 건에 의해 신호 수집이 용이하고 일반적으로 파장이 길어지는 발광(luminescence) 성분과 분리될 수 있는 반스톡(anti-Stokes) 광이 발 생되고, 공명 천이에 의한 광 흡수과정이 있지 만 간섭성 복사 천이 구도에 의해 시료의 열 발생이 최소화된다.
현재까지 보고된 CARS 영상 기법의 공간 분해능은 300 nm 이하로 우수하지만, 사용되 는 레이저 펌핑광과 스톡광의 겹침과 초점 광 분포 최적화에 의해 개선할 여지가 남아 있고, 멀티플렉스 측정의 경우 영상 취득을 위해 소 요되는 시간이 수십 분(픽셀당 ～10 ms)에
이르기 때문에 세포 내에서의 실시간 생물학 적 거동을 보는 것이 아직은 만족할 만한 수 준에는 도달하지는 못했다.
2.3. SICM 이미징 기술
살아 있는 세포의 표면을 고분해능으로 이 미징이 가능한 이온전도도 이미징현미경 기술 (Scanning Ion Conductance Microscopy, SICM) 은 내경 100 nm 내외의 나노피펫을 탐침으로 하는 원자탐침현미경(Scanning Probe Micro- scopy, SPM)의 한 종류이다. 전해질 용액에 담겨진 나노피펫에 신호전극을 삽입하고 용액 에 삽입된 기준전극과의 사이에 전압을 인가 하면 나노피펫을 통하여 이온전류가 흐르고 이것을 탐지하여 피드백 신호로 삼는 SPM이 다. 나노피펫이 시료에 내경보다 더 가깝게 접 근하면 시료가 나노피펫을 통하여 흐르는 이 온전류의 전도도를 감소시켜서 이온전류가 감 소한다. 따라서 이 이온전류신호를 피드백신호 로 삼아서 이미징을 할 수 있는 것이다.
세포수준의 질병진단 및 처방을 위해서는 개별 세포의 세포막 측정 기술의 개발이 필수 적이다. 고분해능으로 세포막을 통하여 일어나 는 세포현상을 관찰하려는 연구가 많이 이루 어지고 있다. 이것은 생물학 의학적으로 세포 수준의 생명현상에 대한 이해가 필요해졌기 때문이다. 그런데, 이온전도도현미경이 최근에 10 nm 분해능으로 in-vivo cell imaging이 가 능한 것으로 전망되어 이 분야의 연구가 주목 을 받고 있다. 살아 있는 세포막의 구조를 in-vivo 로 관찰할 수 있다면, 세포의 구조 및 세포수준에서의 생명현상을 규명할 수 있다.
이온전도도현미경은 시료와 팁 사이의 힘을
이용하지 않고 나노피펫을 통한 이온전도도가
시료와의 거리에 민감하게 의존하는 것을 이
용하여, 위치에 따라서 조성이 매우 복잡한 세
포막의 관찰이 가능하다. 그리고 이온전도도를
측정하기 때문에 이온채널 이미징이 가능하여
임의의 이온채널을 찾아가서 이온의 흐름까지
모니터링할 수 있다.
Figure 3. SICM.
이온전도도이미징 및 이온채널모니터링 기 술은 원가가 저렴하여 실제로 의약업계에 보 급할 경우 널리 사용될 수 있을 것으로 판단 된다. 세포수준에서이지만 in-vivo cell imag- ing이 실질적으로 가능한 SPM으로서 이 기술 을 더욱 발전시켜서 동물체내에서의 in-vivo 세포 이미징 및 in-vivo 이온채널모니터링 기 술로 발전시킨다면 새로운 질병진단 기술로서 진단기술의 정확도를 획기적으로 높이고, 신약 스크리닝 기술을 통해 임상시험에 드는 시간 과 비용을 낮추고 신약 개발의 가능성을 획기 적으로 높일 수 있을 것이다.
3. 논문정보 분석
문헌정보 분석은 특정기술영역별로 등장하 는 키워드를 이용하여 논문을 추출하고 이를 정량적으로 분석하는 기법으로 특정기술영역 의 연구개발 동향에 대한 정보를 제공해 준다.
본 연구는 미국의 학술정보전문기관인 ISI (Institute for Scientific Information)에서 구 축한 SCIE (SCI-Extend) 데이터베이스를 활 용하여 나노바이오 이미징기술 동향을 분석하 였다.
검색어는 matrix-assisted laser desorption ionization, scanning ion conductance micro- scopy, coherent anti-stokes raman scattering 등을 사용하여 분석 기술 논문을 검색하였으 며 이들 검색결과를 대상으로 해당 분석 기술
Table 1. 단일세포 무표지 나노바이오 이미징 기 술관련 논문 검색결과
대상DB 기술별 전체 논문
단일세포 분석에 해당 기술을 활용한 논문
SCIE
MALDI 6,772 261
CARS 609 61
SICM 113 46
을 단일세포 분석에 활용한 논문을 재검색하 였다. 이를 위하여 사용한 키워드는 living cell, single cell, label-free 등의 조합을 사용하였다.
검색 필드는 Title과 Keyword로 제한하여 검 색하였다. 이렇게 검색된 관련 논문 현황은 Table 1과 같다.
각 분석 기술별로 검색된 논문은 MALDI가 6,772건으로 가장 많았으며 CARS가 609건, SICM이 113건의 순이다. 그러나 해당 기술이 단일세포 분석에 활용되는 비중을 볼 경우에 는 SICM이 41%인 46건으로 가장 많으며, CARS가 10%인 61건, MALDI가 3.9%인 261 건으로 나타났다.
3.1. MALDI 기술 관련 문헌 분석
MALDI 기술을 응용하여 단일세포를 분석 하는 기술을 다룬 논문은 1993년부터 출현하기 시작하였다. 그 이후 서서히 증가하다가 2002년 큰 폭으로 증가하는 추세를 보이고 있다.
국가별로 살펴보면 미국이 101건으로 가장 많으며 독일, 영국, 일본 등의 순이다. 한국의 경우 총 4건의 논문을 발표한 것으로 나타났다.
이 기술 분야를 주도하고 있는 상위 7개국 의 연도별 논문 발표 건수를 살펴보면 Figure 5와 같다. 전체 논문에서 7개국이 차지하는 비 중은 73%로 나머지 26개국이 발표하는 논문 비중 27%에 비해 상당히 높은 것으로 나타났 다. 이 분야의 연구가 몇몇 국가에 집중되어 이루어지고 있음을 알 수 있다.
관련 논문을 가장 많이 발표하는 기관은
Illinois 대학으로 조사되었다. 다음으로는 Texas
Figure 4. MALDI 기술을 이용한 단일세포 분석 관련 논문의 연도별 추이.
Figure 5. MALDI 분석기술관련 연도별/국가별 논문 추이.
대학, Munster 대학, 캘리포니아 대학 등의 순 으로 나타났으며 이 분야의 연구는 대학에서 주도하고 있음을 알 수 있었다. 국내 연구기관 의 경우는 한국생명공학연구원, 포항공과대학 교, 가톨릭 대학, 충남대학교, 연세대학교 등에 서 관련 논문을 발표하였다.
해당 기술분야에서 연구활동이 가장 활발한 저 자는 Illinois 대학의 Sweedler, J V와 Rubakhin, SS로 각각 16건, 9건의 논문을 발표하였다.
이 분야의 연구 성과가 가장 많이 소개된 저널의 경우 Analytical Chemistry로 총 27건 의 관련 연구성과가 발표되었다. 다음으로는 Journal of Biological Chemistry, Proteomics,
Figure 6. CARS 기술을 이용한 단일세포 분석관 련 논문의 연도별 추이.
Rapid Communications in Mass Spectrome- try, Biochemistry 등의 순이다.
3.2. CARS 기술관련 문헌 분석
CARS 기술을 응용하여 단일세포를 분석하 는 기술을 다룬 논문은 MALDI 기술에 비해 조금 빠른 1991년부터 출현하기 시작하였으나 이후 10년간은 논문 발표 건수가 미미하였다.
이후 2000년 들어서 조금씩 논문 발표 건수가 증가하기 시작하였으며 2006년에 들어서는 2005 년의 논문발표 건수의 2배인 17건으로 큰 폭의 성장세를 기록하고 있으나 전체 논문건수가 많지가 않아 그러한 추세가 지속되리라고 전 망하기는 어렵다.
관련 연구개발 활동이 가장 활발한 국가는 미국으로 총 38건의 논문을 발표하였다. 다음 으로는 독일 7건, 일본 6건, 프랑스 3건 등의 순이다. CARS 기술의 경우는 미국의 독주가 눈에 띈다.
국가별/연도순 논문 발표 현황을 살펴보았 을 경우 일본이 비교적 빠른 시기에 관련 논 문을 발표하였으나 이후 연속하여 논문을 발 표하지는 못했다. 미국은 1998년 관련 논문을 발표하기 시작한 이후 꾸준히 관련 연구성과 를 내고 있는 것으로 조사되었다.
CARS 기술관련 연구성과를 가장 많이 내
놓은 연구기관은 Harvard 대학으로 총 19건의
Figure 7. CARS 분석기술관련 연도별/국가별 논 문 추이.
논문을 발표하였다. 다음으로는 Purdue 대학, Tokyo 대학이 각각 5건의 논문을 발표하였다.
Harvard 대학을 제외하고는 특별히 눈에 띄게 많은 연구성과를 내놓은 연구기관은 없으며 MALDI 기술과 마찬가지로 대학 중심으로 연 구개발이 이루어지고 있는 것으로 조사되었다.
관련 연구성과를 가장 많이 내놓은 연구자 는 Harvard 대학의 Xie, X S로 17건의 논문 을 발표하였다. 그 뒤를 이어 Cheng, J X가 15건, Nan, X L이 6건, Potma, E O가 6건의 논문을 발표하였으며 이들 4명 모두 Harvard 소속인 것으로 나타났다.
CARS 기술관련 연구성과가 가장 많이 소 개된 저널은 Biophysical Journal로 7건의 논문 이 소개되었다. 다음으로는 Journal of Phy- sical Chemistry B, Optics Letters 등에 논문 이 게재되었다.
3.3. SICM관련 문헌 분석
SICM 기술을 다룬 논문의 경우 전체 113건으 로 조사되었다. 이중 단일세포 분석에 SICM 기 술을 응용한 논문은 46건으로 전체 논문 113 건의 41%를 차지하고 있다. 비교적 범용 분석 기술인 MALDI 기술이 단일 세포분석에 활용 되는 비중인 3.9%에 비하면 이는 매우 높은
Figure 8. SICM 기술을 이용한 단일세포 분석관 련 논문의 연도별 추이.
수치로 SICM 기술이 단일 세포 분석에 상대 적으로 많이 활용되고 있음을 의미한다고 볼 수 있다. SICM 기술은 앞서 분석한 MALDI, CARS 기술에 비해 비교적 이른 1989년부터 관련 논문이 나오기 시작하였다. 전체 논문 건 수는 적은 편이지만 꾸준히 관련 연구성과가 나오고 있는 것으로 조사되었다.
SICM 관련 분석기술은 영국에서 연구개발 활동이 가장 활발한 것으로 나타났다. MALDI 및 CARS 기술의 경우 미국이 다수의 연구성 과를 발표하여 해당 분야를 주도하였으나 SICM 기술의 경우 미국이 상대적으로 저조한 것으로 조사되었다. 또한 SICM 분야의 연구 개발을 진행하고 있는 국가의 수도 총 10개 국으로 적은 편이다.
SICM 기술을 주도하고 있는 영국, 미국, 독 일의 연도별 논문 발표 현황을 살펴보면 2000 년대 이전에는 산발적으로 관련 연구성과가 나오기 시작하다가 2000년 이후부터 3개국 모 두 많은 수는 아니지만 관련 연구성과가 꾸준 히 나오고 있다.
연구기관별로 관련 논문 발표 추이를 살펴
보면 영국의 Imperial College가 17건의 논문
을 발표하여 연구개발 활동이 가장 활발한 것
으로 나타났으며 그 뒤를 이어 영국 Cambridge
대학이 13건, 미국 Naval 연구소가 7건 등의
순이다.
Figure 9. SICM 분석기술관련 연도별/국가별 논 문 추이.
이 분야의 연구활동이 가장 활발한 저자는 Imperial College의 Korchev, Y E와 Gorelik, J 로 각각 20건과 14건의 논문을 발표하였다.
SICM 관련 연구성과의 경우 CARS관련 연 구성과 분석 결과와 마찬가지로 Biophysical Journal에 가장 많은 수의 논문이 게재되었다.
SICM 관련 연구성과의 경우 관련 논문의 수 가 적어 특정 저널에 치우치지 않고 다양한 저널에 걸쳐 소개되고 있었다.
4. 결 론
새로운 바이오의료 진단분석기기 시장은 기 존 시장에 참여하여 경쟁하는 것이 아니라 새 로운 시장을 개척하는 blue ocean 개념이다.
국내의 경우 형상 분석을 위주로 하는 기존 의료바이오 분석진단기기 시장 이외에 in-vivo biochemical dynamic mapping 원천기술을 기 반으로 의료진단, 바이오 분석, cell based drug screening 등의 시장을 개척하여 국내 신 약 개발 산업의 새로운 기반을 구축하고 또한 의료치료 시장에 비하여 진입 장벽이 상대적 으로 낮은 의료진단 시장을 공략하는 것이 적
절하다. 비선형 라만현미경 기술인 CARS 기 술, mass spectroscopic imaging 기술, bio- SIMS 및 MALDI-imaging 임상조직 분석기 술, 나노탐침을 이용한 단일세포 샘플링 및 제 어 기술 등이 현재 미래 바이오의료 분석진단 시장 개척의 후보로 고려되고 있다.
지금까지의 각종 생체 분자 영상 및 의료진 단 기술은 거의 전적으로 형광 표지기법에 의 존하고 있기 때문에, 세계적으로 원천기술 개 발과 특허 획득 경쟁은 새로운 형광 표지자 개발과 성능 향상 부분에 치중되고 있으며, 형 광 염색에 의존하지 않은 새로운 분자인식 이 미징 기술은 관련 세계시장을 선점하기에 최 적의 원천기술 분야로 주목받고 있다.
참 고 문 헌
