[더테크 뉴스]  국내 연구진이 기존 제품보다 8분의 1로 작아지고 기능은 더욱 다양해진 초소형 다기능 브레인 칩을 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 17일 뇌과학연구소 조일주 단장(교신저자)과 채의규 학생연구원(제1저자) 연구팀이 뇌척수액 추출용 유체 채널, 약물 주입용 유체 채널, 뇌 신호 측정용 전극이 집적된 초소형 다기능 브레인 칩을 개발했다고 밝혔다.

뇌질환 원인규명이나 치료과정에서 뇌 속 신경전달물질 농도의 정확한 측정이 중요하다. 그동안은 신경전달물질의 농도를 측정하려면 0.5㎜ 크기의 뇌척수액 추출용 유체관을 삽입해야 했다. 이는 뇌 조직 손상을 유발하고, 유체관이 뇌 여러 부위에 걸쳐 있게 돼 특정 뇌 부위 신경전달물질 분석이 어려웠다. 또한 뇌가 정상적으로 활동하는지 판단하는 주요한 지표인 뇌 신호를 측정하는 기능도 없었다.

연구진은 앞서 2019년 세계 최초로 약물주입, 신호측정이 동시에 가능한 브레인칩을 개발해 국제학술지에 게재한 바 있다. 연구진은 뇌의 활동을 분석하는데에는 뇌에서 나오는 전기적 신호뿐만 아니라 뇌척수액의 분석이 중요한 도구인 점에 착안해 브레인 칩에 뇌척수액 추출용 유체관을 추가로 집적했다.

개발한 칩은 기존의 상용 뇌척수액 추출 기기보다 1/8배 작은 크기로 삽입과정에서 뇌조직의 손상을 최소화하고, 신경전달물질과 뇌 신호를 동시에 관찰해 뇌 활동 정밀 분석을 가능하게 했다. 또한 작은 유체관을 통해 낮은 압력으로 뇌척수액을 추출하기 때문에 장기간 사용시에 채널이 막히는 현상을 최소화 할 수 있었다.

KIST 조일주 단장은 “새로운 신경전달물질 측정용 브레인 칩은 크기가 작으면서도 다양한 기능을 한번에 구현할 수 있어 뇌손상을 최소화하고 뇌질환 원인 및 치료제 등을 연구하는데 유용한 도구가 될 것이다. 우리가 개발한 시스템이 다양한 뇌 질환 모델 동물에 적용되어 효과적인 뇌 질환 치료제를 개발하는 데에 기여 할 것으로 기대된다.”라고 밝혔다.