BRIC

검색 닫기

Bio뉴스

한빛사

웨비나 참가신청

학술웨비나 다중 초점 메타렌즈 기반 영상주사현미경을 이용한 뇌 오가노이드의 회절 한계 이하 초해상도 이미징 [Light-Sci. Appl.] Image Scanning Microscopy (ISM)는 회절 한계를 넘어서는 해상도와 광학 단면(optical sectioning) 능력을 동시에 제공하는 유망한 이미징 기술이다. 이론적으로 ISM은 픽셀 재배치 (pixel reassignment)와 디콘볼루션 과정을 통해 광학 해상도를 최대 2배 향상시킬 수 있다. 다중 초점을 이용한 조명 및 주사는 구현이 간단하여 ISM 시스템에서 널리 사용되어 왔다. 일반적으로 DMD나 SLM등 고가의 장비가다중 초점 배열 생성을 위해 사용되지만, 이들은 비용, 개구수 (NA), 초점 간격 (pitch), 균일도 등의 측면에서 제약이 존재한다. 특히 고NA 조건에서 고밀도이면서도 균일한 초점 배열을 구현하는 데 어려움이 따른다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 우리는 위상합성과 랜덤 다중화의 두 가지 기존 접근법을 결합한 새로운 다중 초점 메타렌즈 설계 전략인 하이브리드 다중화 (hybrid multiplexing) 방식을 제안하였다. 수치 시뮬레이션을 통해 본 방법이 기존 방법보다 더 균일하고 조밀한 다중 초점 배열을 생성함을 확인하였다. 파장 488 nm에서 작동하는 1600 개의 초점 배열을 생성하는 다중 초점 메타렌즈를 제작하였다. 이를 바탕으로 다중초점 메타렌즈 기반 영상주사현미경(MMISM) 시스템을 구축하여, 마이크로비드 샘플 및 전뇌 오가노이드 단면 이미징 실험을 수행하였다. 실험 결과, MMISM은 회절 한계를 넘어선 세부 구조를 성공적으로 구분하였으며, 기존 광시야 영상에 비해 뉴런의 미세 구조가 더욱 뚜렷하게 관찰되었다. 이러한 결과는 제안한 설계 전략이 다기능 광학소자 제작 및 기존 광학 부품의 대체 기술로 폭넓게 응용될 수 있음을 보여준다.
  • 2025년 11월 18일 (화) 오후 03시
  • 조용재 (성균관대학교)
참가신청

최신 웨비나

Bio일정