日立제작소는 신초전도체인 2붕화 마그네슘을 이용하여 핵자기공명장치(NMR)용 고주파 안테나의 실용화의 길을 열었다. 가공성 등이 우수한 동 초전도 박막으로 권선형 솔레노이드 코일을 만들어 상전도체와 비교해 10배 이상의 예리한 공진특성을 얻었다. 이 회사는 단백질 구조해석 등에 없어서는 안되는 고감도 NMR로 06년에 상품화한다. 01년에 靑山학원 대학의 秋光純 교수 등이 발견한 동 초전도체로 구체적으로 실용화가 된 것은 이번이 처음. 日立제작 연구팀은 신에너지 ·산업기술종합개발기구의 지원을 얻어 愛媛, 東京理科, 鹿兒島, 島根, 茨城, 九州 각 대학의 협력을 얻어 개발했다. 시작 코일은 島根大의 久保衆伍 교수 등이 개발한 최고 수준의 박막을 하나의 코일로 가공하여 그 특성을 계측했다. NMR에 탑재할 때는 그것을 겹친 솔레노이드형 안테나로 만든다.
NMR용 고주파 안테나는 강력한 자장 속에 놓은 시료에 고주파의 전자파를 조사하여 시료의 원자핵으로부터의 신호를 파악하는 중요한 소자. 감도가 높을수록 계측시간을 단축할 수 있어 신약개발을 위한 단백질 해석의 속도향상 또는 장치대 수를 줄이는 쪽으로 이어진다.
현재 NMR용 안테나는 초전도체의 가공이 어렵기 때문에 단책형(短冊型)이 많은데, 솔레노이드형으로 함으로써 효율적으로 전자파를 캐치할 수 있어 감도를 약 3배 향상할 수 있다. 따라서 계측시간은 약 10분의 1로 단축할 수 있다. 상전도체와 비교하면 100분의 1의 시간단축이 된다고 한다.
인간게놈의 완전 해독으로 신약개발로 이어질 단백질의 구조해명이 빠른 속도로 이루어지고 있다. NMR은 자장의 강도를 높임으로써 고감도화를 꾀해 왔다. 현재 그것도 한계 가까이에 도달하고 있어 안테나를 솔레노이드형으로 변경하여 고감도를 도모할 필요가 있었다.
따라서 단책형보다 형상이 복잡한 솔레노이드형으로 함으로써 가공하기 쉽고 저온성장으로 폭넓은 기판 선택이 가능한 2붕화 마그네슘에 주목했다.
현재 선재개발도 급속도로 진행되고 있는데 고주파 특성을 내려면 균일한 박막이 현재로서는 유리하다고 한다. 日立은 다루기 쉬운 600메가헬츠대 NMR을 상품화할 계획이다. (NK)
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