최근 영국과 한국의 연구자들로 구성된 국제적인 연구팀이
약물을 뇌로 직접 전달할 수 있고 빛을 이용하여 뇌세포를 자극할 수 있는 새로운 무선 장비를 고안했다는 결과가 발표하였다. 연구자들은 이 장비를 “wireless optofluidic brain probes"라고 부르며 스마트폰으로도 쉽게 조절할 수 있다고 밝혔다.
연구저자인 Raza Qazi는 새로운 무선 장비로 예전에는 불가능했던 만성적인 화학적, 광학적 신경조절을 할 수 있다고 밝혔다. 연구팀은 언젠가 의료진들이 파킨슨병, 알츠하이머, 중독, 우울증과 같이 뇌에 영향을 미치는 여러가지 질병의 원인들을 찾는데 이 새로운 장비를 이용할 수 있을 것이라 전망했다.
연구팀은 기존의 탐색장비(뇌로 자극이나 약물을 전달할 때 사용하였던 경직된 금속튜브나 광섬유로 만든 장비)보다 더 쉽고 오래 사용할 수 있는 장비를 만들기 원했다. 구식의 탐색기들은 사용이 불편하고 뇌에 병변을 일으킬 수도 있으며 제한된 양의 약물만을 전달할 수 있었다.
하지만 새로운 장비는 사람의 모발보다 얇을 정도로 작고 가볍우며 재사용이 가능한 카트리지를 이용하므로, 연구자들은 필요에 따라 장비를 제거하고 새로운 장비에 약을 충전하여 사용할 수 있다. 게다가 스마트폰 블루투스를 통해 약물을 뇌로 방출하고 선택한 뇌세포를 자극하는 조작이 가능하다.
이러한 혁신적인 기술들은 장비를 좀 더 안전하고 장기적으로 사용할 수 있게 한다.
그들은 이 무선장비로 특정 뇌세포를 표적으로 하여 동물의 행동을 조종할 수 있는지 시험을 하였다. Michael Bruchas 교수는 이 장비가
통증, 신경계 및 정신계 질환에 대한 새로운 치료법을 개발하는데 대한 임상적 가능성을 강조하며, 복잡한 의약연구에도 이용되어 통증, 중독, 감정장애 등에 대한 새로운 치료방법을 개발하는데 도움이 되었으면 한다고 전하였다.
현재 연구팀은 이 장비가 임상적인 연구에 적용될 수 있기를 희망하며 연구를 계속 진행하고 있다. 공동연구자인 정재웅 교수는 이 혁신적인 장비는 선진화된 전자공학과 마이크로, 나노스케일 기술의 결실이라고 말하며 이 기술로 뇌 임플란트를 임상적으로 적용하기 위한 심도있는 개발에 관심을 가지고 있다고 전하였다.
이 연구는
Nature Biomedical Engineering 지에 개재되었다.
