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Bio-HVEM

한국기초과학지원연구원은 지난 2003년 대덕 본원에 초고전압투과전자현미경 HVEM 1호기를 도입하고 가동하여 우수한 연구 성과를 창출한데 이어서, 2015년에는 오창 본원에 바이오 HVEM을 새롭게 설치하였습니다.

지난 2011년 장비 도입을 위한 계약 체결 및 설계를 진행하여, 2012년부터 2014년까지 본체 및 주변 기기 설치와 분석 기법 개발을 수행하였으며, 2015년 장비를 완공하고, 2016년부터 본격 가동을 시작했습니다.

기존 HVEM이 재료 및 화학분야의 활용에 초점을 맞추었다면, 바이오 HVEM은 생물시료 관찰 및 분석에 특화되어 있어, 한국기초과학지원연구원은 이제 나노와 바이오 분야를 모두 아우를 수 있는 융복합연구 및 의생명과학연구 장비 인프라를 확보하게 되었습니다.

투과전자현미경은 파장이 짧은 전자빔을 시료에 투과시켜 시료 내부를 구성하고 있는 나노 크기의 표적을 관찰하는 장비로, 높은 전압으로 가속된 전자빔의 세기가 강할수록 투과율과 분해능이 높아집니다.

바이오 HVEM은 높이 15미터, 무게 340톤에 달하는 초대형 전자현미경으로 가속전압 1 메가볼트, 분해능 0.15 나노미터로 약 2백만 배 범위까지 시료의 영상을 확대할 수 있어, 세포, 세포소기관, 단백질 등 생체물질의 초미세구조를 분석할 수 있습니다.

바이오 HVEM은 고압탱크, 가속관, 전자총, 시료지지대, 집속렌즈, 대물렌즈, 중간렌즈, 에너지필터, 투사렌즈, 검출기 등으로 구성되어 있습니다.

주요 특징으로는 플러스 마이너스 70도까지 시료를 회전시킬 수 있는 시료경사 기능을 통해 3차원적으로 보다 세밀하게 구조를 분석할 수 있으며, 생물 시료를 살아있을 때와 동일한 구조로 유지하고, 쉽게 발생되는 시료의 손상을 막기위해 영하 196도에서 시료를 동결하는 초저온 전자현미경 기능, 주사투과전자현미경 기능, 에너지필터, 고성능 전자 검출기를 통해 보다 고해상도의 영상을 얻을 수 있는 기능 등을 가지고 있습니다.

이를 통해 암, 당뇨병, 심혈관 질환 등 난치성 질환 표적 단백질의 3차원 구조 규명 및 작용기전 분석, 파킨슨병, 치매 등 뇌질환 관련 신경세포의 3차원 구조 분석, 백신, 향균제 등 신약 후보 물질의 발굴 연구 등 국가적 문제 해결을 위한 최첨단 연구를 지원할 수 있습니다.

한국기초과학지원연구원은 세계를 선도할 수 있는 국내 나노ㆍ바이오 융합연구의 발전을 위해 바이오 HVEM의 융복합 분석기술 개발 및 선도 연구 지원을 지속해 나가겠습니다.

감사합니다.

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