14번
발문
광학 현미경의 회절 한계를 우회해서 더 작은 구조를 관찰하기 위해 개발된 현미경들에 대한 설명 중 옳은 것은? (2점)
STED (Stimulated Emission Depletion Microscopy), SIM (Structured Illumination Microscopy), SMLM (Single Molecule Localization Microscopy)
선지
① SMLM은 한번의 광표백 과정이 필요하다. ② SIM은 공간 패턴을 이용하기 때문에 회절 한계에서 벗어날 수 있다. ③ STED는 이미지 재산출 과정 없이 작은 빛의 한 지점을 관찰하는 것이 가능하다. ④ SIM은 한번의 빛 조사만으로 모아레 무늬에 반영된 고해상도 이미지를 얻는 것이 가능하다. ⑤ STED는 빛을 시료에 조사함과 동시에 작은 공간을 제외한 지역에 형광을 억제하는 빛을 조사해 최종 이미지 해상도를 높이는 방법이다.
관련 내용
- Stimulated Emission Depletion
- Structured Illumination Microscopy
- SMLM (Single-Molecule Localization Microscopy)
해설
정답: ⑤
초고해상도 현미경 분석:
- ①: STORM)은 수많은 단일 분자를 반복적으로 켜고 끄는(stochastic activation) 과정이 필요. 한 번의 광표백이 아님 ✗
- ②: SIM은 공간 패턴(structured illumination)을 이용하나, 이것만으로 회절 한계를 완전히 벗어나지는 못함 — 기존 대비 ~2배 해상도 향상에 그침 ✗
- ③: STED는 실시간으로 작은 점을 관찰 가능하나, 이미지 재구성(image reconstruction) 없이는 완전한 이미지를 얻기 어려움 ✗
- ④: SIM은 여러 각도와 위상의 조명을 조사 후 moiré 패턴을 수학적 처리로 고해상도 이미지 재구성. 한 번으로는 불가 ✗
- ⑤: STED는 excitation 빛과 함께 도넛(doughnut) 모양의 depletion 빛(STED 빛)을 동시 조사 → 중심부 작은 영역만 형광 방출, 주변은 억제(stimulated emission depletion) → 회절 한계 이하의 작은 spot 획득 ✓