편집부(외신) 노바테스트는 신속한 시험관 모니터링과 잠재적으로 위험한 화학물질과 환경적, 생물학적으로 위험한 물질들을 검출해내기 위해 살아있는 세포를 집적한 바이오광학 시스템이다. 지난 수십 년간 첨단 세라믹 기술은 미국의 방위력을 높은 수준으로 유지할 수 있도록 하는데 중요한 역할을 해왔다. 지난 2001년 9월 11일 세계무역 센터에 행해진 비극적인 테러 공격은 미국의 방위력에 허점이 있음을 깨닫게 해주는 사건이었다. 이 사건은 세라믹 공학에 새로운 도전 분야를 제공해 주었다. 생화학 무기를 재빨리 검출해 낼 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다. 이들 새 방법은 값이 싸고 쉽게 배치될 수 있어야하며, 작동이 쉽고 유지하기 쉬워야한다. 미국 방위 첨단 프로젝트 연구소(DARPA)는 위험한 생화학 무기를 검출하는 기술 개발에 대한 프로젝트를 수년간 진행해왔다. 저자는 이들 프로젝트 중에 ‘유전자 기반 바이오-광학 활동도 검출 시스템’이라고 붙여진 프로젝트를 진행해 왔었다. 이 기사는 이 프로젝트의 성과와 궁극적으로 국가의 안보뿐만 아니라 신속한 독성 세라믹 입자와 섬유질, 산업 화학물, 새로운 바이오세라믹 검출에 사용되는 등 이 새로운 기술이 사용될 것으로 기대되는 잠재적인 분야에 대해서 요약한 것이다. 노바테스트 기술 : 개관 런던의 임페리얼 대학의 L.L. 헨치와 데임 줄리아 M. 폴락 교수의 연구실은 세계에서 처음으로 특정한 레이저의 파장을 사용하면 세포에 손상을 주지 않으면서도 변형, 물질대사, 표현형, 핵분열, 분화, 합병 그리고 단일 세포의 죽음 등을 실시간으로 관찰할 수 있는 기술을 특허 출원하였다. 특별히 제작된 바이오액티브 세라믹 현미경 챔버 속에 있는 단위세포나 세포의 3차원 구조는 세포에 자극을 주지 않으면서 레이저에 대해 반응할 수 있을 정도로 충분히 긴 시간동안 살아있을 수 있다. 세포 챔버 안의 세포가 테스트 약품에 조사되면 분광 신호가 방출되어 필요한 분해능 정도에 따라 달라지지만 수 초에서 수 분 내에 정량화된다. 독성 화학물질에 노출하는 시간은 챔버 내에 모니터하려고 하는 미리 선택해 놓은 세포의 수에 따라 달라진다. 분광 신호가 달라지는 것은 세포내의 DNA, RNA, 단백질, 지질, 탄수화물의 변형과 관련 있다. 이러한 발견은 이미 다음의 세포 유형에 따라 적용되어 왔다. 성인 남성의 골아세포, 인간의 골아세포 라인(MG63), 감염된 인간의 치조골 세포, 인간의 단핵 백혈구 세포 라인(U937), 인간 폐 세포 라인(A549), 연골세포, 쥐의 폐 표피 세포 라인(MLE-12), 쥐 태아 줄기 세포, 쥐 섬유아세포(3T3), 쥐의 뉴런. 노바테스트 제품 노바테스트는 세라믹 기업, 대학 또는 정부 연구 기관들이 독성물질이나 넓은 범위의 화학물질 뿐만 아니라 생물학, 제약학 또는 환경적으로 민감한 물질을 빠르게 테스트 할 수 있도록 시장에 제품을 신속하게 선보였다. 노바테스트 시스템은 다음과 같은 몇 개의 구성원으로 되어있다. ·라만 분광계가 달려있는 특수 현미경 시리즈(노바스코프). ·세라믹, 화학, 생물학, 환경, 제약과 관련된 물질을 10회 실험을 하는데 필요한 모든 아이템이 포함되어 있는 세포 챔버 현미경 키트(노바키트). ·노바스코프를 사용하여 실시간으로 관찰할 수 있도록 노바키트 내에 세포들이 장기간 살아있을 수 있게 유지하도록 해주는 인간 또는 쥐의 세포. ·특정한 세포 계열에 대한 세포 분광 신호의 데이터베이스가 포함된 소프트웨어 패키지. 피크 정렬, 조절 분광 표준, 음 또는 양의 자극에 노출되었을 때 일어나는 생물학적인 피크의 변환 등이 포함되어있다. ·데이터 저장, 분석, 표시와 통계 분석, 생명 정보공학과 의사 결정 프로그램이 포함되어 있는 소프트웨어, 컴퓨터와 비디오. 노바테스트 과학을 이용한 3가지의 예시 첫 번째로, 노바테스트는 라만 분광 신호를 최소 10가지 다른 유형의 세포에 대해서 785nm 레이저 광 115mW를 사용하여 2분 노출을 통해 세포에 손상을 주지 않으면서 얻을 수 있었다. MLE-12(쥐의 폐 표피 세포 라인)의 사진을 노출 전과 488nm와 785nm 레이저에 노출한 후의 사진을 그림 1에 나타내었다. 785nm 레이저에 노출한 세포는 40분 노출을 한 후에도 전혀 손상이 되지 않았다. 하지만 2분만 노출하여도 세포에 관한 분광 신호를 모두 검출해낼 수 있었다. (Ceramic Bulletin)