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[IF] 머리카락 굵기 초소형 브레인칩, 뇌에 약물·빛 전달 성공

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조선비즈

뇌신경의 신호를 읽는 동시에 신호를 보낼 수도 있는 머리카락 굵기의 초소형 칩(빨간 원 안). /한국과학기술연구원



국내 연구진이 뇌의 신경신호를 측정하면서 동시에 약물과 빛을 뇌에 전달할 수 있는 초소형 칩을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 조일주 박사는 지난 22일 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 "뇌에 칩을 삽입해 신경신호를 읽는 기존 연구들에서 한 걸음 더 나아가 반대로 뇌에 신호까지 보내는 데 성공했다"고 밝혔다.

연구진은 머리카락 굵기인 약 40㎛(마이크로미터·1㎛는 100만분의 1m) 크기의 탐침을 제작했다. 기존 탐침보다 6~8배 정도 작은 크기다. 탐침 끝에는 전기 자극을 주거나 뇌 신경신호를 측정할 수 있는 전극 8개를 붙였다. 각각의 전극 크기가 뇌 세포와 비슷해 세포에서 발생하는 신호를 정밀하게 측정할 수 있다. 또 탐침 내부 통로를 통해 외부에서 약물과 함께 신경을 조절하는 빛도 전달할 수 있도록 했다. 이 4개의 탐침을 모아 전극 32개로 이뤄진 칩을 만들었다.

연구진은 살아있는 생쥐를 마취하고 뇌에 초소형 칩을 삽입했다. 이후 생쥐의 뇌에서 기억을 담당하는 해마 부위에 약물을 전달하고 빛으로 신경세포를 제어하는 데 성공했다. 또 이 과정에서 해마 여러 부위에서 동시다발적으로 발생하는 신경신호를 정밀하게 측정했다. 조일주 박사는 "약물 등을 전달함으로써 뇌기능을 정밀하게 조절·제어할 수 있는 초소형 시스템을 개발한 것"이라고 설명했다.





유지한 기자(jhyoo@chosun.com)

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