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니콘은 살아있는 오가노이드와 배아, 투명화 시료, 확장 현미경법(Expansion Microscopy)으로 준비된 시료 등 다양한 3차원 시료의 내부를 고해상도로 관찰할 수 있는 LS-X Light Sheet Unit을 발표했다. ECLIPSE Ti2-E 연구용 도립 현미경을 기반으로 하는 LS-X는 다양한 배율과 연구 워크플로에 유연하게 대응하며, 장시간 라이브 이미징까지 지원한다. 제품은 2026년 11월 30일부터 순차적으로 공급될 예정이며, 니콘과 각 지역 공식 대리점을 통해 전 세계 시장에 단계적으로 출시된다.

오가노이드는 인체 조직의 특정 특성을 재현하는 3차원 세포 배양 모델이다. 오가노이드는 생물학적 과정과 질환을 연구하기 위한 도구로 활용되면서 신약 개발과 재생의학 분야에서 그 중요성이 점차 커지고 있다. 또한 환자 유래 세포로 제작된 오가노이드는 개인 간 차이를 연구하고 맞춤형 치료법 개발을 지원할 수 있는 새로운 가능성을 제공한다.

이러한 모델은 시간의 흐름에 따라 변화한다. 따라서 오가노이드의 발달 과정과 내부 활동을 관찰하기 위해서는 실험 기간 동안 시료의 생존성을 유지하면서도 시료 내부의 세부 구조를 확인할 수 있는 이미징 기술이 요구된다.

한편, 연구자들은 준비된 시료 내 생물학적 구조의 조직화를 분석하기 위해 다양한 접근법을 활용하고 있다. 조직 투명화(Tissue Clearing)는 빛의 산란을 줄여 시료 내부를 더 깊이 관찰할 수 있게 하며, 확장 현미경법(Expansion Microscopy)은 시료를 물리적으로 확대해 미세 구조를 보다 쉽게 분석할 수 있도록 한다. 이러한 기술의 발전은 다양한 시료 준비 방식과 관찰 스케일에 대응할 수 있는 유연한 이미징 솔루션에 대한 수요를 높이고 있다.

라이트 시트 현미경 기법(Light Sheet Microscopy)은 시료 내부의 얇은 단면만을 선택적으로 조사하고, 여기서 발생하는 형광 신호를 카메라로 획득함으로써 이러한 요구를 충족한다. 이미징이 이루어지는 영역에만 여기광을 제한함으로써 배경 신호와 불필요한 광 노출을 줄일 수 있다. LS-X Light Sheet Unit은 이러한 라이트 시트 이미징 방식을 니콘의 도립 현미경 플랫폼에 구현한 제품이다. 자동 정렬 기능과 전용 샘플 챔버를 갖춰 시료 준비 과정을 간소화하고 사용 편의성을 향상시켰다.

*제품 출시 일정은 국가 및 지역에 따라 상이

1. 3차원 시료 내부의 선명한 이미징 구현

LS-X Light Sheet Unit은 시료 양측에서 광을 조사하는 방식을 채택해 살아있는 시료, 투명화 시료(Cleared Specimen), 확장 현미경법(Expansion Microscopy)으로 준비된 시료의 이미징을 지원한다. 또한 관찰 대상 평면 주변에 여기광을 집중시키는 라이트 시트 조명 방식을 적용해 초점면 밖에서 발생하는 배경 신호를 줄이고, 시료 내부 구조를 더욱 선명하게 관찰할 수 있도록 돕는다.
 

2. 민감한 시료를 위한 저손상 라이브 이미징

선택적 조명(Selective Illumination) 방식을 적용해 반복적인 이미징 과정에서 시료에 가해지는 광 노출을 줄임으로써 살아있는 시료를 대상으로 한 타임랩스(Time-lapse) 연구를 지원한다. 또한 LS-X Light Sheet Unit은 근적외선(Near-Infrared, NIR) 여기(Excitation)를 지원해 민감한 시료의 관찰에 적합한 이미징 환경을 제공한다.

아울러 Tokai Hit Co., Ltd.가 제조한 전용 LS-X 인큐베이터는 장시간 라이브 이미징 실험을 지원해 살아있는 시료를 보다 안정적으로 관찰할 수 있도록 돕는다.

3. 폭넓은 배율 범위와 다양한 이미징 기법 지원

LS-X Light Sheet Unit은 폭넓은 배율 범위를 지원해 시료 전체를 관찰하는 저배율 이미징부터 특정 구조를 상세하게 분석하는 고배율 이미징까지 유연하게 수행할 수 있다. 이를 통해 다양한 크기의 시료와 연구 목적에 적합한 이미징 환경을 제공한다.

또한 ECLIPSE Ti2-E 기반 플랫폼의 높은 유연성을 바탕으로 라이트 시트 이미징(Light Sheet Imaging), 공초점 이미징(Confocal Imaging), 에피형광 이미징(Epifluorescence Imaging) 등 다양한 현미경 기법을 활용한 워크플로를 지원한다. 연구자는 하나의 현미경 플랫폼에서 상호 보완적인 이미징 기법을 선택해 사용할 수 있다. 기존 ECLIPSE Ti2-E 시스템과의 호환성도 제공한다. 이에 따라 호환 가능한 Ti2-E 사용자는 기존 현미경 플랫폼을 유지하면서 LS-X Light Sheet Unit을 추가해 라이트 시트 이미징 기능을 확장할 수 있다.
 

4. 간편한 시료 준비 및 광학 정렬

니콘의 NIS-Elements 이미징 소프트웨어는 라이트 시트 이미징에 필요한 광학 정렬 과정을 자동화하도록 설계되어 수동 설정 부담을 줄이고 보다 효율적인 실험 환경을 제공한다.

전용 LS-X 멀티 챔버 슬라이드(LS-X Multi-Chamber Slide)는 세포 배양 및 시료 포매(Embedding)부터 이미징까지의 과정을 하나의 용기에서 수행할 수 있도록 지원해 시료를 다른 용기로 옮기는 과정을 최소화한다. 또한 해당 챔버는 라이트 시트 이미징에 최적화되어 있을 뿐만 아니라 공초점 및 에피형광 현미경 관찰에도 사용할 수 있어, 연구자가 동일한 시료를 이용해 다양한 이미징 기법을 활용할 수 있도록 지원한다.

니콘 헬스케어 사업부(Healthcare Business Unit) 총괄인 소노다 하루히사(Haruhisa Sonoda)는 다음과 같이 말했다. “연구자들은 살아있는 3차원 모델에서 일어나는 변화부터 준비된 시료 내 미세 구조에 이르기까지 다양한 규모에서 생명 현상을 연구하고 있습니다. LS-X Light Sheet Unit은 유연성이 뛰어난 Ti2-E 플랫폼에 라이트 시트 이미징 기능을 제공함으로써 연구자들이 이러한 연구 과제에 보다 다양한 방식으로 접근할 수 있도록 지원합니다. 우리는 연구자들이 현미경 설정과 준비에 소요되는 시간을 줄이고 생물학적 현상 탐구에 더 많은 시간을 할애할 수 있도록 돕고자 합니다. 앞으로도 니콘은 광학 및 현미경 기술 분야의 전문성을 바탕으로 생명과학 연구, 신약 개발 및 재생의학 분야의 발전에 기여해 나갈 것입니다.”