밤하늘에 펼쳐진 우주는, 사실은 우리의 눈에 보이는 것들과는 전혀 다른 모습을하고 있는지도 모른다. 왜냐하면, 인간의 눈으로 볼 수있는 빛은 제한된 점위의 것 밖에 없기 때문이다.
하지만 어쩌면, 조만간 맨눈으로도 적외선을 파악하고, 지금까지 몰랐던 우주의 모습을 관찰하거나, 부피가 나가는 야간 고글이 없어도 어둠을 간파 할 수있게 될지도 모른다.
미국 화학회 추계 확회에서 미국 매사추세츠 대학 의학부 연구팀이, 연구를 계속하고 있는 업 컨버전 나노 입자(UCNP)에 대한 진행 상황을 발표했다.
보통은 보이지 않는 근적외선이 보이게된다는 기술답게, 의료 및 다양한 분야에서의 활용에 기대가 모아지고있는 것 같다.
◆ 인간 등 포유류가 맨 눈으로 파악되지 않는 근적외선 빛의 파장
인간을 비롯한 포유류의 눈은, 400~700nm(나노 미터) 파장 범위의 빛을 포착 할 수있다. 그러나 근적외선 빛의 파장은 750~1400nm이기 때문에, 맨눈으로는 보이지 않는다.
적외선 고글은, 근적외선 빛을 가시 광선의 파장으로 변환하여 맨눈으로 보이지 않는 빛을 볼 수있도록 한다.
이것을 착용 한 모습은 꽤 근사하지만, 큰 부피 때문에 스타일이 괴팍스럽기 때문에 가급적이면 그런것 없이 보고 싶은 것이다.
◆ 큰 부피의 고글 없이 근적외선이 보이게된다?
그래서 연구팀이 연구하고있는 업 컨버전 나노 입자(UCNP)의 등장이 기대된다.
이 입자는 근적외선을 가시광으로 업 컨버전(높은 주파수로 변환)하는 것이 가능하고, 낮은 에너지의 광자를 높은 에너지의 녹색 빛으로 바꾸어준다.
즉, 보통은 보이지 않는 근적외선이 보이게되는 것이다.
연구팀은...."우주를 바라봐도, 우리는 가시광 밖에 볼 수 없다. 하지만, 만약 근적외선이 보인다고하면, 지금까지 본 적도없는 우주의 모습을 볼 수 있을 것이다"라고 보도 자료에서 밝혔다.
◆ 쥐의 눈에 주입하는 실험
연구팀은 희토류 금속으로 만들어진 이 나노 입자를 쥐 망악의 바로 뒤에 주입. 일련의 생리, 행동 테스트에서 나노 입자에 의해 밤에 잘 볼 수있는지를 확인했다.
예를 들어, 수영장에 넣은 쥐를, 가시 광선의 불빛을 향해 수영하도록 훈련한 테스트를 실시.
빛의 형상은 삼각형과 원형의 2종류가 있다. 삼각 불빛은 얕게되어 있으며, 수영장에서 탈출 할 수있다. 그러나 원형의 경우 깊이에 관계없이 탈출 할 수가 없다.
이 훈련을 완료하고, 이번에는 빛을 적외선으로 바꾸고, 쥐가 어떻게 행동하는지 관찰했다.
그랬더니, 입자를 주입 한 쥐는 삼각형이 명확하게 보이기 때문에, 매번 그곳을 향해 수영했다. 한편, 주입하지 않은 쥐는 빛이 보이지 않거나 모양을 구별하지 못하는 것 같았다는.
◆ 그러나 인체에 사용하려면 추가 개선이 필요
현재 연구팀은 유기 색소로 만들어진 나노 입자의 연구를 진행하고있다.
발표 한 UCNP는 무기물이기 때문에, 단점도 있었다. 생체 적합성이 있는지 여부가 명확하지 않으면, 인체에 사용하려면 밝기를 개선 할 필요가 있다라는 것....
연구팀은 계속해서 다양한 나노 입자를 시험하고, 그 중에서 효과적이고 안전한 것을 찾아 나갈 예정이라고한다.
최근에는 쥐의 눈에 주입 한 후 10일 후에도, 눈에 보이는 부작용이 나오지 않는 나노 입자가 발견되고있다.
