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뇌의 흥분 상태 실시간으로 본다

2018년 09월 13일 18:24

뇌 속 신경전달물질인 ‘도파민’의 농도를 실시간으로 측정할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다. 파킨슨병이나 조현병 등 뇌 질환이 있는 환자의 검사 방법과 새 치료법 개발로 이어질 것으로 기대된다.

 

장동표 한양대 한양대 생체의공학과 교수 연구진은 13일 전기화학 기법을 이용하여 실시간 뇌 신경전달물질 농도 측정 기술을 개발했다고 밝혔다.

 

도파민은 뇌신경 세포의 흥분을 전달하는 역할을 한다. 뇌 질환의 근본 원인을 규명하고 이해하는 데 있어 도파민은 중요한 지표다. 파킨슨병 환자의 뇌 속 도파민 양은 평범한 사람보다 적고 정신분열증으로 알려진 조현병 환자는 도파민이 너무 많이 분비된 경우다. 

 

과거에는 전기의 흐름을 이용하는 ‘전류법’이나 ‘고속스캔순환전압전류법’ 등을 이용해 뇌 신경전달물질을 측정했다. 그러나 이 방법은 시시각각 변하는 도파민의 농도를 실시간 측정하는 데 한계가 있었다.

 

연구팀은 도파민 농도의 실시간 측정을 위해 새로운 전기화학적 측정방법을 개발했다. 신경전달물질의 전기화학적 특성을 실시간 영상으로 구현될 수 있는 측정장치를 제작하고, 여기에 특정한 파형을 갖는 전압을 가해주면 전류가 발생하는데, 이를 측정하는 방식이다. 연구진은 도파민의 반응을 다시 영상으로 표현하는 장치를 개발해 도파민과 화학 구조가 비슷한 다른 신경전달물질을 정확하게 구별한다. 

 

장 교수는 “이 연구는 뇌의 신경전달물질 기저농도의 실시간 측정을 위한 것”이라며 ”뇌과학 연구 뿐만 아니라 뇌질환 환자의 치료 시스템에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다“고 말했다.

 

이 연구 성과는 전기화학 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스(Biosensors & Bioelectronics)’ 8월 20일자 논문으로 게재됐다.
 

 

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