뇌전증 발작을 실시간으로 감지할 수 있는 기술 개발

뇌전증에 관여하는 신경 전달 물질의 하나인 포타슘(칼륨) 이온 농도를 실시간으로 측정할 수 있는 센서를 기초과학 연구원의 현택환 연구팀이 처음으로 개발하였다.

뇌신경 세포가 흥분하면 포타슘 이온을 바깥으로 보내어 이완시켜야 하는데, 포타슘이 빠져 나오지 못한 채 계속 흥분 상태에 있게 되면 발작과 경련이 일어나게 된다.

포타슘 이온과 결합하면 형광(형광물질)을 내는 염료를 나노미터 입자에 넣으면 나노 입자 표면에는 포타슘만 선택적으로 통과시킬 수 있는 얇은 막을 코팅한 포타슘 나노 센서를 개발했다.

나노 센서를 생쥐의 뇌 해마와 편도체, 대뇌피질 부위에 각각 주입한 뒤 해마 부위에 인위적으로 전기적 자극을 가하여 발작을 일으키게 하였더니 뇌 해마에서 편도체, 대뇌피질 순으로 포타슘 이온 농도가 증가한 것을 확인할 수 있었다.

이 기술이 상용화 되면 응급 상황에 있는 환자를 신속하게 대처할 수 있을 것으로 기대된다. 이 내용은 국제 학술지 네이처 나노테크놀로지에 실렸다.

참고 뉴턴 2020.03