[사이언스샷] 쥐 뇌종양 세포 찰나 포착…현미경으로 본 세상의 경이로움

50주년 맞은 니콘 스몰 월드 사진전 수상작

2024년 니콘 스몰 월드 현미경 사진전 1등작, 분화된 생쥐 뇌종양 세포, Bruno Cisterna & Eric Vitriol/Nikon Small World

17세기 영국의 과학자 로버트 훅은 생명체의 기본 단위인 세포(Cell)를 발견했다. 현미경으로 와인병마개로 쓰는 코르크 단면을 관찰했기에 가능했던 일이었다.

그로부터 300여 년 지나 다시 현미경과 세포의 만남이 전 세계의 눈길을 끌었다. 카메라 제조 기업 니콘(Nikon)은 지난 17일(현지 시각) “올해 50주년을 맞은 니콘 스몰 월드 현미경 사진전의 1등 수상 작품으로 생쥐의 종양 세포를 100배 확대해 포착한 사진을 선정했다”고 밝혔다.

미국 오거스타대 조지아의대의 브루노 시스테르나 연구원과 에릭 비트리올 교수는 생쥐의 뇌종양 세포에서 세포 골격을 구성하는 구조 단백질인 미세소관(초록색)과 액틴(흰색), 세포핵(보라색)을 관찰하는 데 성공했다. 세포를 명확하게 볼 수 있도록 염색 과정을 최적화하는 데 약 3개월이 걸렸고, 세포들이 상호 작용하는 모습을 포착하기 위해 현미경으로 3시간가량 관찰한 결과다.

시스테르나 연구원은 현재 세포핵 주변 구조의 파괴가 알츠하이머병과 같은 신경퇴행성 질환의 발병에 어떤 영향을 주는지 연구하고 있다. 그는 “미세소관 구조를 유지하는 데 중요한 역할을 하는 단백질 기능이 저해되면 신경 퇴행성 질환에서 관찰되는 것과 비슷한 세포 손상이 발생할 수 있다”고 설명했다.

그는 “신경 퇴행성 질환의 주요 문제 중 하나는 원인을 완전히 이해하지 못한다는 것”이라며 “효과적인 치료법을 개발하려면 먼저 기본적인 사항을 파악해야 한다. 현재 관련 지식을 발견하는 연구를 이어가고 있다”고 밝혔다.

2등작, 핀과 와이어 사이의 전기 아크, Marcel Clemens/Nikon Small World

2등은 사진가로 활동하는 마르셀 클레멘스 박사가 핀과 와이어 사이에서 전기 아크를 찍은 사진이 받았다. 전기 아크는 공기와 같은 비전도성 매체를 통해 전류가 흐르면서 번쩍이는 현상이다. 10배 확대해 장시간 동안 노출을 얻은 끝에 다양한 색의 아크를 포착할 수 있었다.

3등작, 대마초 식물의 잎, Chris Romaine/Nikon Small World

3등은 대마초 잎을 찍은 사진이 차지했다. 사진가 크리스 로메인은 잎을 20배 확대해 나무에 열매가 달린 듯한 모양의 분홍색 ‘트리콤’을 관찰했다. 트리콤은 식물에 난 털 모양의 조직을 말한다. 트리콤 내부에 있는 물질은 칸나비노이드 소포다.

4등작, 쥐의 소장 단면, Amy Engevik/Nikon Small World

뒤이어 쥐의 소장 단면을 찍은 에이미 엔게빅 미국 사우스캐롤라이나 의대 박사의 작품이 4등에 올랐다. 엔게빅 박사는 여러 가지 형광물질로 각 조직을 염색하고 현미경으로 10배 확대해 사진을 찍었다. 5위는 미국 컬럼비아대의 토마스 바로우와 코너 기븐스 연구원이 찍은 문어알 무리 사진이 차지했다.

5등작, 문어알 무리, Thomas Barlow & Connor Gibbons/Nikon Small World

고사리 줄기의 횡단면에서 스마일 표정을 포착한 작품도 있었다. 영국에서 사진사로 활동하는 데이비드 메이틀랜드 박사는 고사리 줄기를 5배 확대해 혈관 다발이 만든 절묘한 표정을 촬영해 우수상을 받았다.

고사리의 줄기 횡단면, David Maitland/Nikon Small World

참고 자료

Nikon(2024), https://www.nikonsmallworld.com/news

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