본 연구에서는 주사 전기화학 현미경(Scanning Electrochemical Microscopy, SECM) 기술을 이용하여 테트라데칸일 포르볼 아세테이트(PMA)가 폐암 세포(A549)의 활성 산소 종(ROS)의 실시간 변화를 자극하는 과정을 연구하였다. 과산화수소(H2O2)를 목표 검출 물질로 사용하여 세포 산화 스트레스의 전기화학적 반응 영상을 얻었다. 헥사민 루테늄 클로라이드(Ru(NH3)6Cl3)를 시스템 매질로 사용하고 전류 음성 피드백 기법을 통해 세포 형태의 선명한 영상을 획득하였으며 탐침과 기판 간 최적 검출 거리를 최적화하였다. 탐침 전위를 과산화수소 환원 전위(-0.65 V)로 설정하였을 때 전류 영상으로 ROS의 실시간 방출을 관찰하여 PMA에 의해 즉시 자극된 A549 세포의 ROS 방출을 실시간으로 검출하였다. 스캔 영역을 확대하여 다양한 개별 세포의 ROS 방출 SECM 영상을 얻어 ROS 신호의 실시간 포착 및 재현성을 구현하였다. 결과는 PMA가 세포 내 산소 종의 동적 평형을 파괴하여 산화 스트레스 반응을 유도함을 보여주었다. 탐침을 세포 ROS 방출 부위에 위치시키고 시간에 따른 전류 변화를 측정하였을 때 전류가 시간에 따라 변동하는 양상을 보였으며, ROS의 세포외 방출이 동적인 맥동 과정임을 추론하였다.

주사 전기화학 현미경(SECM); 활성 산소 종(ROS); H2O2; 세포