동물 뇌 수술 후 두개골 대용물 '폐쇄형 소프트 윈도' 개발… 생체 적합·이미징 안정

동물 뇌 수술. /자료사진=이미지투데이

국내 연구진이 살아있는 동물 뇌를 관찰·실험할 수 있는 '폐쇄형 소프트 두개골 윈도'를 개발했다. 기초과학연구원(IBS)은 뇌과학이미징연구단(김성기 단장) 연구진이 장기간 뇌의 안정적인 상태를 유지하며 이미징할 수 있는 소프트 윈도 개발에 성공했다고 지난 12일 밝혔다.
연구진은 폴리디메틸실록산(PDMS)의 투명·유연성, 그리고 생체친화적인 특징을 이용해 '두개골 소프트 윈도' 개발에 성공했다. 뇌 연구를 위해 살아있는 동물의 뇌 활동을 관찰하는 과정은 필수적이지만 포유류를 포함한 대부분의 동물 뇌를 관찰하려면 외과수술로 뇌를 덮고 있는 피부와 뼈를 제거해야 한다.

수술로 만든 작은 구멍을 유지하고 뇌를 보호하기 위해 두개골 대용물을 사용하는데 이를 두개골 윈도라 한다. 연구진은 생체 내 2광자 현미경 이미징으로 생쥐의 대뇌피질 5층에 도달하는 깊이까지 선명하게 이미징할 수 있다고 밝혔다.


또 마취 상태가 아닌 각성 상태의 생쥐 뇌를 1시간 이상 혈류 이미징할 수 있음을 확인해 소프트 윈도의 높은 생체 적합성과 이미징 안정성을 증명했다. 현재 소프트 두개골 윈도는 국내 특허로 등록됐으며 미국 특허 출원 중이다. 연구진은 이번 연구 성과가 광유전학 분야와 함께 뇌 기능에 대한 심층적인 연구를 가능하게 하고, 퇴행성 뇌질환과 난치성 뇌질환을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다.