|
KAIST(총장 강성모) 연구팀이 세계에서 가장 가는 나노탐침으로 쥐의 신경신호를 측정하는 데 성공했다.
이에 따라 앞으로 뇌신경 3 차원 지도 작성을 비롯해 치매·, 파킨슨병 등의 전기치료에 도움이 될 것으로 전망된다.
KAIST 화학과 김봉수 교수 연구팀(제 1저자 강미정 박사)은 단결정 금 나노선을 이용해 만든 세계에서 가장 가는 나노탐침으로 쥐의 신경신호를 측정하는 데 성공했다고 27일 밝혔다.
굵기가 100nm(나노미터, 10억 분의 1 미터)에 불과한 나노탐침은 기존보다 1000배 이상 감도가 뛰어난 것으로 알려졌다.
삽입 시 조직 손상이 커서 검출 신호가 약한 기존 탐침과 달리 이번에 개발된 나노탐침은 손상을 최소화해 신경 신호가 상대적으로 크다. 이 때문에 1nm 이하의 극히 정밀한 간격으로 뇌신경 신호 측정이 가능하다.
김 교수 연구팀은 탐침의 재료인 금에 열을 가해 증기상태로 만든 다음 온도가 낮은 기판으로 운반한 후 기판에서의 응결에 의해 단결정 금 나노구조가 생성되는 원리를 이용해 금 나노선을 개발했다.
이 금나노선은 결함이 없는 단결정구조이기 때문에 전기전도성이 높으면서도 강하고 유연한 특성을 보이는 것으로 나타났다.
연구팀은 간질을 유발 약물을 투여한 쥐의 뇌에 개발 나노탐침을 삽입해 신경신호를 측정했다. 그 결과 간질을 일으키는 뇌의 특정 영역을 정확히 찾을 수 있었다.
뿐만 아니라 낯선 쥐의 침입에 의한 신경신호 변화를 탐지하는데도 성공했다.
김봉수 교수는 “뇌 신경 세포를 손상시키지 않으면서 단일 신경세포로부터 높은 감도로 신호를 포착할 수 있었다”며 “나노탐침 개발은 뇌신경 3차원 지도 작성에 유용할 뿐만 아니라 치매, 파킨슨 병 등 전기치료에도 상당히 도움이 될것”이라고 전했다.
이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘ACS 나노(ACS Nano)' 8월12일자 온라인 판에 게재됐다. |
