이화학 연구소, 재팬 슈퍼컨덕터 테크놀로지 주식회사, 물질·재료 연구 기구, 주식회사 JEOL RESONANCE, 지바 대학의 공동 연구 그룹은 새로운 초전도 와이어를 이용한 핵자기 공명(NMR) 장치를 개발해, 단백질의 측정 성공했습니다. NMR은 물질의 구조를 조사하는데 필수적인 장치이지만 콤팩트화를 기대할 수 있다고 합니다.
NMR은 물질에 강한 자기장을 가함으로써 분자의 구조를 조사하는 장치입니다.예를 들면 생체가 가지는 단백질을 조사하는 것으로, 체내에서의 의약품의 작용을 추측할 수 있습니다.강력한 자장을 발생시키기 위해서는 강한 전자석이 필요합니다만, 거기서 이용되는 것이 초전도 자석입니다.지금까지의 초전도 자석은 아무래도 대형이 되어 버리는 문제가 있었습니다.예를 들면 최고 수준의 장치에서는 전자석만으로도 4톤의 중량이 됩니다.이것을 레어 어스계 고온 초전도체로 만들 수 있으면, 소형화·고성능화가 가능할 것으로 기대되고 있었습니다.그런데 자기장에 혼란이 생기는 과제가 남아있었습니다.
해결 팁이 된 것은 의료 현장에서 사용되는 MRI라는 같은 원리로 움직이는 장치입니다. MRI에서도 자기장이 흐트러지는 문제가 있었지만, 검사를 받는 사람의 주위에 자성체인 철의 단편을 다수 배치하는 것으로 혼란을 상쇄하고 있습니다.한편 NMR은 인간에 비해 측정 대상이 작아 MRI 기술을 그대로 사용할 수 없었습니다.그래서 그룹은 소수의 작은 철 시트를 사용하여 형상과 배치를 조정하여 자기장의 혼란을 없애는 데 성공했습니다.
이번에 개발한 기술은 보다 고성능인 NMR 장치를 개발하는데 있어서 중요한 브레이크스루가 될 것으로 주목받고 있습니다.자석의 중량은 2톤 정도의 경량화를 전망할 수 있고, 균일하고 강력한 자장을 발생시키는 것이 가능합니다.이러한 NMR 기술의 진보가 신약 등의 개발을 가속시켜 줄 것으로 기대됩니다.
