렌즈프리 그림자 이미징 기술 기반의 미세조류 신속 독성평가 플랫폼의 개발

Abstract

전 지구적 세계화로 촉발된 국가 간 통상의 폭발적 증가는 위험유해물질(Hazardous and Noxious Substance, HNS)의 해상 물동량을 큰 폭으로 증가시켜왔다. 이러한 위험유해물질의 해상 이송 중 발생하는 HNS 사고는 해양생태환경에 치명적이며 회복하기 쉽지 않은 본성을 가지고 있어 사고 후 다양한 방식의 생태독성평가를 필요로 한다. 급성과 만성으로 평가하는 생태독성평가는 1970년대부터 미국, 캐나다, 유럽 등 많은 나라에서 도입, 시행 중에 있는데, 그 평가 대상물로는 어류, 물벼룩, 박테리아, 단각류,규조류, 녹조류 등 다양한 생물종을 활용해 오고 있다. 이상의 생물종에 대한 생태독성평가를 위한 전통적인 기기로는 광학현미경, 발광검출기, 흡광검출기, 형광검출기 등이 주로 활용되고 있는데 결과를 얻는데 상대적으로 많은 시간과 노동력이 필요하고,검사자의 주관적인 오차의 개입이나 시험 종 별 HNS 물질에 대한 서로 다른 민감도가 발생하는 등의 한계를 보이고 있다. 본 발표에서 우리는 최근 개발 중에 있는 렌즈프리 그림자 이미징 기술(Lens-free Shadow Imaging Technology, LSIT) 기반의 미세조류신속 독성평가 플랫폼을 소개한다. CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 이미지 센서, LED(Light Emitting Diode) 등의 초저가 광전자부품 등으로 이루어진 본 플랫폼은 생태독성평가를 위해 널리 쓰이는 미세조류(Dunaliella Tertiolecta)의 계수나 형상변화를 실시간으로 확인할 수 있게 한다. HNS에 따른 미세조류의 변화를 정량화하기 위한 다양한 그림자 파라미터의 개발현황, 효용성 및 전통적인 측정기술 대비 비교결과 등이 보고될 것이다. 이상의 렌즈프리 그림자 이미징 기술 및 개발 중인 LSIT