일본산업뉴스요약

1분자의 움직임, 테라헤르츠파로 계측
도쿄대학, 신약 개발 등에 활용

도쿄대학 생산기술연구소의 히라카와(平川) 교수 연구팀은 빛과 전파의 성질을 모두 갖고 있는 ‘테라헤르츠파’를 사용하여 1분자의 움직임을 계측하는 방법을 개발하였다. 테라헤르츠파를 수집하는 전극에서 분자를 확보, 그 분자의 진동을 전류의 변화로 관측한다. 단백질 등의 분자 구조 해명이나 신약 개발에 활용할 수 있을 것으로 전망한다. 성과는 국제학술지 네이처 포토닉스에 게재되었다.

테라헤르츠파는 파장이 적외선보다 길고 밀리파 등의 전파보다 짧다. 그 특징으로 인해 분자의 회전이나 진동, 상호작용 등의 해석에 적합하다고 한다.

계측하는 분자로는 플러렌을 선택하였다. 금 표면에 플러렌 분자를 뿌리고 전류를 흐르게 하여 금을 단선한다. 틈이 정확히 1분자 정도가 되도록 연구하였다. 분자를 끼워 넣은 금이 금속전극이 되고, 테라헤르츠파를 수집하는 안테나 역할을 한다. 금속전극을 포함하는 트랜지스터를 작성하였다. 분자에 테라헤르츠파가 전달되어 공명하면 진동하여 전류가 변화한다.

여러 개의 거울과 레이저를 조합하여 테라헤르츠파를 분자에 조사(照射)하여 관측한 결과 피코초(1조분의 1초) 단위로 분자가 진동한다는 사실을 알았다.

분자에 전자를 1개 주입함으로써 진동 주파수가 변화하는 모습도 관측할 수 있었다. 히라카와 교수는 “움직임을 실시간으로 볼 수 있다”라고 말한다. 앞으로는 트랜지스터의 작성 효율을 올리기 위한 연구를 계속할 방침이다.

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