빛을 이용한 세포이동제어 기술, 메모리 소재 집적도 높이는 물성 발견
국내연구진의 획기적인 기술개발이 이어지고 있다.기초과학연구원의 허원도 카이스트 생명과학과 교수가 이끄는 국내연구팀이 세포 내 중요한 신호전달 기능을 하는 수용체를 ;빛;으로 조절하는 새로운 기술을 개발하는데 성공했다.연구진은 빛을 주는 빈도, 지속성, 강도 등에 따라 ;섬유아세포 성장인자 수용체 (Fibroblast growth factor receptor, FGFR1);의 신호전달을 자유자재로 조절할 수 있음을 밝혀냈다.▲ 빛에 반응할 수 있는 수용체를 발현하고 있는 세포들이 빛을 조사하고 있는 부분으로 모이고, 세포의 이동 방향이 빛을 향하게 변화하고 있다.섬유아세포 성장인자는 세포의 생존과 발달, 세포이동 등 세포의 다양한 기능에 관여하는 단백질이며, 세포를 둘러싸고 있으면서 외부 신호를 세포 안으로 전달하는 막 단백질을 수용체라고 한다.지금까지는 약물을 처리해 수용체를 연구해왔지만, 이 방법의 경우 부작용이 많고 분석하는 데 한계가 있었다. 연구진은 이런 한계점을 극복하기 위해 섬유아세포 성장인자 수용체1 (FGFR1)의 세포 내 부분의 말단에 청색 빛에 반응하는 단백질을 결합시켜, 빛에 반응할 수 있는 수용체를 만들었다. 그 결과, 빛을 조사한 경우 세포 내 신호 활성이 일어났고, 신호의 강도를 다양한 조사 시간 및 빈도를 이용해 조절할 수 있었다.연구진은 ;이 기술이 중요한 생명현상들을 약물처리 없이 빛으로만 조절할 수 있다는 점에서 향후 혈관의 발생과정이나 암 전이 연구 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다;고 밝혔다.이번 연구성과는 세계적 권위의 저널인 ;셀(Cell);의 자매지 ;케미스트리 앤드 바이올로지(Chemistry & Biology);의 6월 26일자에 실렸다.이와 함께, 김기훈 서울대 물리천문학부 교수가 이끄는 연구팀은 물질에서 전기성과 자기성이 비례하며 발현되는 것을 처음으로 발견하고 그 원인을 밝혀냈다.전기적 성질과 자기적 성질이 강하게 결합된 물질인 다강체(multiferroics)는 자기장으로 전기분극, 전기장으로 자화도(磁化度)를 조절할 수 있어 저전력, 고집적 메모리 소자 등으로 응용될 것으로 기대된다.세계적으로 다강체를 이용해 차세대 메모리 소자를 개발하려는 연구가 활발하지만 아직 전기성-자기성의 상호작용을 정확히 규명하지 못해왔다. 지금까지 전기성과 자성이 서로 독립적으로 생성되며 간적접으로만 약하게 상호작용하는 것이 정설이었다.▲ 코발트 이온이 함유된 다강체 물질(Ba2CoGe2O7)에 높은 자기장을 가하자 자극(magnetization)과 전기분극(polarization)이 생성되는 현상.연구팀은 코발트 이온이 함유된 다강체 물질(Ba2CoGe2O7)에 높은 자기장을 가해 자극이 발현되도록 한 뒤 자극과 전기분극의 상호관계를 측정한 결과, 생성 때부터 정확히 비례관계를 유지하고 있음을 확인했다.김기훈 교수는 ;다강체의 전기적 성질에 자기 성질이 직접적으로 발현될 수 있는 물리적 근거를 밝힌 것;이라며 ;이는 메모리의 집적도를 높일 수 있는 원리가 될 수 있어 차세대 고집적 메모리 소자 및 초저전력 자기센서 개발이 크게 앞당겨질 것;으로 기대했다.이번 연구결과는 세계적 과학저널 ;네이처(Nature);의 자매지인 ;네이처 커뮤니케이션스; 24일자에 실렸다.손지애 코리아넷 기자jiae5853@korea.kr 2014.08.07