마이크로 크기의 융합물방울로 단백질 반응 관찰 - “찰나에 발생하는 단백질의 빠른 움직임 분석하는 기법 개발” -
연구결과 개요
빠른 속도로 충돌하여 융합하는 물방울을 이용하여 액체 상태의 화학반응을 3 마이크로초의 빠른 시간 분해능으로 관찰하는 방법을 개발하였다. 먼저 반응물을 실은 마이크로미터 크기의 물방울을 만들어 이를 가속시키고 충돌시킨다. 충돌된 물방울은 평균적으로 13 마이크로미터 크기의 용합된 물방울을 형성하게 되고, 그 속에서 각각의 반응물은 수 마이크로초 내에 혼합되어 화학반응이 시작된다. 융합된 물방울이 빠른 속도로 비행하여 질량 분석기의 주입구인 가열된 모세관으로 들어가게 되면 물방울 안에서 진행되던 화학반응은 정지되고 기체 상태의 반응물로 바뀌어 질량 분석기에서 그 성분이 분석된다.
융합된 물방울의 비행 궤적을 초고속 카메라를 이용하여 촬영한 결과 융합된 물방울의 크기와 속도가 물방울의 융합이 시작되는 지점에서부터 질량분석기의 주입구까지 비행할 동안 비교적 일정하게 유지되는 것을 확인하였다. 따라서 융합된 물방울 내에서의 화학반응의 시간은 물방울의 융합이 시작되는 지점에서부터 질량 분석기의 주입구까지의 거리에 비례하게 되어, 그 거리를 조정하면서 반응 시간을 수 마이크로초 단위의 빠른 시간 분해능으로 조절하며 측정할 수 있었다.
미세 물방울 속에서 단백질 움직임과 화학반응 속도 탐지기술 개발
평균 몇 마이크로미터 사이즈의 융합물방울이 반응물을 실은 물방울을 충돌시킬 때 형성되는가
13 마이크로미터