기초과학연구원(IBS)은 4일 뇌과학 이미징 연구단이 자체 개발한 초소형 NO/CO 측정 센서를 활용, 쥐의 간질 발작 시 두뇌에서 나타나는 NO/CO 각각의 농도 변화를 실시간으로 정확히 측정하는 데 성공했다고 밝혔다.
NO와 CO는 혈관확장, 신경 전달 등에 관여하는 신경?혈관계의 중요한 신호전달물질로 우리 몸에서 NO와 CO가 제대로 생성되고 작용하지 않으면 뇌졸중, 간질과 같은 뇌 질환을 유발시킨다.
하지만 그동안 NO와 CO간의 화학적?생물학적 유사성 때문에 각각의 분리 측정이 어려워 관련 연구가 제한돼 왔다.
이번에 개발한 초소형 측정 센서는 NO와 CO의 완벽한 분리 측정이 가능함은 물론, 기존 센서보다 높은 정확도와 빠른 측정 속도를 지원하며, 전극을 유리로 절연된 바늘 형태로 초소형화해 활용도를 높였다.
연구진은 측정 센서를 쥐의 살아있는 두뇌 조직에 직접 삽입, 해당 부위에 간질 발작을 유도하고 NO/CO 농도와 뇌파 변화를 실시간으로 측정했다. 그 결과 NO와 CO 농도의 변화 패턴은 뇌파의 변화와 일치했고, 이를 통해 NO/CO 기체가 뇌신경세포의 활성과 밀접한 관련이 있음을 확인했다.
이번 연구를 주도한 서민아 연구위원은 “새로운 센서는 뇌신경·혈관계에서 일산화질소·일산화탄소 기체의 실시간 변화를 정확히 측정, 두 기체의 역할과 상호작용을 밝혀내는데 기여할 것”이라며 “특히 간질 등 뇌신경질환에서 두 기체가 관여하는 신경계와 혈관계의 상호 작용을 파악해 치료법을 찾을 기회를 제공할 것”이라고 말했다.
이번 연구 성과는 분석화학 분야 학술지 분석화학 온라인판 2월 8일자에 게재됐다.
대덕=구본혁기자 nbgkoo@sed.co.kr
