KAIST, 뇌 구조 정밀 관찰가능한 홀로그래피 현미경 개발
기존 현미경(왼쪽)과 홀로그래피 현미경(오른쪽) 성능 비교.(사진제공=KAIST)
[대전=일요신문] 박하늘 기자 = 뇌 구조를 정밀하게 관찰할 수 있는 홀로그래피 현미경 기술이 국내연구진에 의해 개발됐다. 이 기술이 알츠하이머 질환의 정량적 연구를 가능케 할 것으로 기대를 모으고 있다.
한국과학기술원(KAIST)는 물리학과 박용근 교수와 바이오및뇌공학과 정용 교수가 홀로그래피 영상기술을 활용, 알츠하이머 질환을 정량적으로 연구할 수 있는 기술을 개발했다고 17일 밝혔다.
알츠하이머에 걸린 뇌는 회백질 및 해마에 아밀로이드 반점이나 신경 섬유 엄킴과 같은 비정상적 구조를 갖고 잇어 뇌 영상 촬영기술은 신경과학에서 필수적인 것으로 알려져 있다. 현재 뇌 질병 치료에는 자기공명영상(MRI)나 양전자 단층 촬영(PET) 등의 기술이 활용되고 있지마 0.1mm 이하의 세밀한 구조는 관찰하기 어렵다는 한계를 가지고 있다.
연구팀은 홀로그래피 현미경 기술로 뇌 구조의 정보를 정량적으로 분석했다. 이 홀로그래피 현미경은 빛의 간섭으로 염색 과정 없이 조직의 굴절률 분포 수치 영상을 계산 할 수 있다. 조직 샘플을 투과한 빛은 굴절률 분포에 따라 특정한산란 과정을 거치는데 이때 홀로그래피 현미경으로 얻은 굴절률 분포를 토대로 뇌 속에서 빛이 산란되는 평균거리와 산란광이 퍼지는 방향성을 정량화 했다.
이를 토대로 연구팀은 알츠하이머 인자를 가진 쥐의 뇌 구조 변화와 정도를 정량적으로 수치화하는데 성공했다.
연구팀은 이번 연구가 알츠하이머 뿐 아니라 다른 뇌 질환 연구에도 광범위하게 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
이번 연구결과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)’ 8월3일자 온라인 판에 게재됐다.
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