'쥐 해부 않고도 동물실험 가능' 소동물 뇌자도 측정장치 개발

'쥐 해부 않고도 동물실험 가능' 소동물 뇌자도 측정장치 개발

표준과학연구원 "신약 개발·뇌 연구에 활용"

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 국내 연구진이 쥐를 해부하지 않고도 동물실험이 가능한 기술을 개발했다.


한국표준과학연구원 생체신호센터 연구팀은 비접촉적인 방식으로 실험쥐의 뇌와 심장의 신호를 측정할 수 있는 '소(小)동물 생체자기 측정장치'를 개발했다고 28일 밝혔다.

실험쥐는 유전자나 장기의 구조가 사람과 비슷해 전 세계 동물실험의 97% 이상에 활용된다.

하지만 실험실에서 희생되는 쥐에 대한 생명윤리 문제가 제기되고 있는 데다 시간의 경과에 따라 실험값이 달라질 수 있어 정확성이 낮다는 한계가 있다.

특히 뇌파 측정실험의 경우 수술로 실험쥐의 두개골 윗부분을 제거한 뒤 뇌에 전극을 삽입하는 방식으로 이뤄지는데, 수술로 인한 뇌의 오류 반응과 체내 분비물에 의한 전극 산화로 신호에 잡음이 생기면서 뇌파를 정확하게 측정하기 어려웠다.

연구팀은 기존 인체를 대상으로 한 뇌자도 측정장치를 실험쥐와 같은 작은 동물에 적용하는데 성공했다.

뇌자도 측정장치는 뇌파가 발생시키는 자기장을 측정하는 장치이다.


지구자기장 세기의 10억분의 1 이하로 매우 미약한 뇌신경회로 자기장까지도 감지할 수 있는 '초전도양자간섭소자'(SQUID)라는 센서를 이용해 두개골 수술 없이도 정확한 신호를 얻을 수 있다.

연구팀은 SQUID 센서를 소형화·밀집화하고 극저온 단열통 구조를 통해 공간해상도의 한계를 극복, 소동물 생체자기 측정장치를 개발했다.

이 장치를 이용해 뇌는 물론 심장의 기능도 측정할 수 있다.

실험쥐의 심근이 발생시키는 자기장을 측정하면 'Long-QT 증후군'과 같은 심장질환을 신약 개발의 초기 단계에서 진단할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

Long-QT 증후군은 신약 개발의 부작용으로 발생하지만, 최종 검증단계에서 발병하는 데다 사전에 진단하기도 어려워 신약이 탈락되는 주 원인으로 지목된다.

앞으로 신약 개발이나 뇌 질환 연구, 애완동물의 뇌·심장질환 진단 등에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '리뷰 오브 사이언티픽 인스트루먼츠'(Review of Scientific Instruments) 지난 4월호에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr

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