나노 죽부인이 뇌 손상 없이 전기신호 측정…뇌질환 치료 기여

IBS "뇌 조직과 성질 유사…동시에 뇌신경 자극·신호측정 장치는 처음"

국내 연구진이 죽부인 모양의 나노 장치를 이용해 뇌 손상 없이 전기신호를 측정하는 데 성공했다.

뇌 질환 치료에 기여할 것으로 기대된다.

기초과학연구원(IBS)은 분자분광학·동역학 연구단 박홍규 교수 연구팀이 부작용 없이 빛으로 뇌 신경을 자극해 뇌 신호를 측정할 수 있는 나노 장치를 개발했다고 23일 밝혔다.

최근 빛으로 뇌 신경을 자극·제어하는 광유전학이 뇌 연구 분야에서 주목을 받고 있다.

하지만 뇌 신경을 자극하기 위해 쓰이는 금속·실리콘 소재의 딱딱한 탐침과 신호 측정을 위한 발광다이오드(LED) 장치가 뇌세포를 손상할 수 있다는 우려가 제기됐다.

연구팀은 뇌 신경을 자극함과 동시에 신호 측정도 할 수 있는 ㎚(나노미터·10억분의 1m) 크기의 유연한 탐침을 개발했다.

그물망 형태의 나노 고분자를 원통형으로 말아서 제작해 모양이 ‘죽부인’과 비슷하다.

이 ‘나노 죽부인’에 1㎝ 길이의 광도파로(빛이 지나가는 길)를 결합, 살아있는 쥐의 뇌에 삽입한 뒤 빛으로 뇌 신경을 자극하는 데 성공했다.

이어 탐침 전극을 이용해 뇌의 전기 신호를 측정해 냈다.

뇌 신경 자극과 신호 측정까지 동시에 가능한 삽입형 장치를 개발한 것은 이번이 처음이라고 연구팀은 설명했다.

나노 죽부인은 뇌 조직과 성질이 유사해 뇌 신경에 면역 반응을 일으키지 않으며 장기간 뇌 신경 신호를 측정할 수 있다.

박흥규 교수는 “실제 의료 현장에서 사용할 수 있도록 광도파로 길이를 늘이는 연구를 진행 중”이라며 “알츠하이머, 파킨슨병 등 뇌 질환 치료에 응용할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘나노 레터스'(Nano Letters) 지난 19일 자 온라인판에 실렸다.

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