우리나라 연구진의 놀라운 쾌거가 있어 소개한다. 최근에 뇌 이식 칩이 많이 소개되고 있다. 일론 머스크가 뇌에 이식하는 칩을 개발하고 있다는 소식을 접하면서 이제는 뇌의 기능이 떨어진 질병이나 환자들을 위해 필요한 방법이 아닐까 생각은 했지만, 전자 칩과 금속이 뇌에 이식되는 데에 따르는 부작용을 무시할 수 없어 지켜보고 있었는데, 우리나라에서 액체로 뇌에 이식하는 방법을 개발했다는 소식에 기쁘다. 아래의 글은 연세대학교 뉴스룸(https://www.yonsei.ac.kr)에 올라온 기사를 정리하였다. 관련된 연합뉴스 동영상도 있어 함께 올려본다.
전기 전자 분야에서 난제로 여겨졌던 다기능성 완전 생분해성 뇌신경 광전자 임플란트 시스템을 세계 최초로 개발했다. 연구팀은 해당 시스템을 활용해 설치류 모델에서 대뇌피질 상의 광 자극과 뇌파 모니터링 간 상호 간섭을 피하고, 실시간으로 동시에 수행하는 데 성공했다. 더불어, 사용이 끝난 장치가 완전히 체내에서 분해되고 흡수되는 것을 성공적으로 검증했다.
이 기술의 특성 중 하나는 장치가 일시적으로 작동해 질병을 감지하고 치료한 후, 체내에서 흡수돼 2차 개두 수술이 필요하지 않다는 것이다. 이로써 2차 감염 위험성 및 의료 비용을 크게 줄일 수 있으며, 현대 뇌과학 및 신경 회로 연구뿐만 아니라, 난치성 뇌 질환에 대한 치료에 크게 기여할 것으로 기대된다.
기존의 뇌신경 임플란트는 산업에서 사용되는 무기 물질을 기반으로 제조돼 뇌 조직에 조직 손상과 염증 반응을 일으켰다. 또한 수명이 끝나면 장치를 제거하기 위한 추가 수술이 필요해 환자에게 2차 감염으로 인한 합병증의 위험 및 비용을 증가시키는 문제를 가지고 있었다.
또한 최근에 연구된 다양한 생분해성 뇌신경 임플란트 장치는 높은 생체 적합성에도 불구하고, 대부분의 장치가 단일 기능에 중점을 두고 있어 여러 기능이 통합된 시스템을 구축하기에는 어려움이 있었다. 의료 응용 분야에서 완전히 생체 흡수성 신경 임플란트의 잠재적 이점을 실현하기 위해서는 기존의 제약을 극복한 완전 생분해성 다기능 신경 임플란트 시스템의 개발이 필요했다.
이에 연구진은 세계 최초로 완전 생분해성 다기능 뇌신경 임플란트 광전자 시스템을 개발했다. 새롭게 개발한 생분해성 다기능 광전자 장치는 생분해성 유·무기 물질로만 구성돼 유연하다. 때문에 대뇌피질에 삽입돼 표적 영역 상에 광 유전학적으로 조작된 신경 세포의 활동을 선택적으로 자극함과 동시에 실시간으로 기록이 가능했다. 또한 장치의 수명이 다하면, 완전히 체내에서 분해돼 흡수됐다. 이 과정은 설치류 모델을 통해 성공적으로 검증했다.
끝으로 연합뉴스의 관련 동영상을 보시면 더 이해가 더 편하실 것이다.
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