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유럽 과학자들이 뇌 속 생체분자들의 움직임을 모니터링하는 이른바 ‘분자 손전등’을 개발했다. 두께가 1㎜도 되지 않는 이 손전등은 살아 있는 동물의 뇌에 삽입해도 손상을 일으키지 않는다. 종양 등으로 인해 뇌에서 일어나는 변화를 분자 수준에서 관찰할 수 있어 생물학 연구는 물론 추후 암환자 치료에도 새 변혁을 가져올 것으로 기대된다.

페루초 피사넬로 이탈리아기술원 생물분자 나노기술센터 연구원과 마누엘 발리엔테 스페인 국립암연구센터 연구원 등으로 구성된 공동 연구팀은 지난달 31일(현지시간) 국제 학술지 ‘네이처 메소드’에 이 같은 연구 기업은행 근로자전세자금대출 결과를 발표했다.
생체분자는 생물계에서 발견되는, 생명활동에 참여하는 분자다. 단백질이나 핵산 등이 대표적인 생체분자로 꼽힌다. 암이나 기타 신경 병리로 인한 뇌의 생체분자를 관찰하는 것은 생물의학 연구의 주요 과제 중 하나다. 특히 뇌에 손상을 주지 않는 비침습적 방식으로 이를 달성하는 것이 목표다.
연구팀은 ‘광유전학 무직연체자대출 ’ 기술을 도입해 이를 달성했다. ‘빛의 학문’인 광학과 유전학의 합성어인 광유전학은 빛으로 신체를 조작해 반응을 일으키는 기술이다. 근육은 물론 개별 신경세포 단위까지 영향을 미칠 수 있다.




개발한 분자 손전등은 아주 얇은 바늘 형태다. 두께가 1㎜에, 빛 토지담보 을 내는 끝단의 폭은 1미크론(1000분의 1㎜)에 불과하다. 끝단은 육안으로 식별이 불가능할 정도로 작고 얇다. 연구팀은 “사람의 머리카락은 지름이 30~50미크론”이라며 “분자 손전등의 끝단은 머리카락보다 얇아 뇌에 깊이 삽입해도 손상이 없다”고 설명했다.

이 때문에 살아 있는 뇌를 바로 관찰할 수 있다. 뇌 속 생 코리아크레딧뷰로 체분자들의 변화는 물론 뇌 구조 분석까지 가능하다는 설명이다. 연구팀은 “뇌종양 환자가 수술 후 뇌에 종양이 남아 있는지도 이 분자 손전등을 통해 평가할 수 있다”며 “쥐를 대상으로 한 실험을 진행해 이를 확인했다”고 밝혔다.
광유전학 기술은 뇌 연구와 생명과학의 혁명을 가져왔다고 평가받는다. 우울증, 알츠하이머병 등 다양한 정신질환 치료 지원제한대학 를 위한 핵심 기술로 부상했다. 미국 매사추세츠공대(MIT) 연구팀은 지난해 5월 빛으로 근육을 제어하는 기술을 개발했다고 국제 학술지 ‘사이언스 로보틱스’에 발표한 바 있다. 전기 자극 대신 빛 자극을 주면 피로감 없이 더 자연스레 근육을 제어할 수 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 “뇌졸중 환자나 척수 손상 환자들에게 도움이 될 수 있을 것”이라고 밝혔다.



[사진=미국 일리노이주립대]