조현병 환자 뇌 도파민 농도 실시간 측정 가능해진다

조현병 환자 뇌 도파민 농도 실시간 측정 가능해진다
장동표 한양대 교수팀 "전기화학 기반 아주 적은 농도도 확인"



(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 파킨슨병이나 조현병 환자 뇌 속 도파민 농도를 실시간으로 측정할 수 있는 기술이 나왔다.
한국연구재단은 한양대 장동표 교수 연구팀이 전기화학 기법을 이용해 뇌 신경전달물질 농도를 살필 수 있는 방법을 고안했다고 13일 밝혔다.
도파민은 뇌 신경 세포 흥분을 전달하는 역할을 한다.
뇌 질환 원인을 규명하는 연구에서 중요한 지표로 여겨진다.
파킨슨병 환자의 뇌 속 도파민양은 일반인보다 줄어 있고, 조현병 환자의 경우엔 도파민이 과다하다고 알려졌다.
기존 방식으로는 시시각각 변하는 도파민 농도를 실시간으로 확인하기 어려웠다.

연구팀은 다중 사각 전압 형태의 새로운 전기화학법을 구현했다.
이를 바탕으로 신경전달물질의 전기화학적 특성을 실시간 영상으로 볼 수 있는 기술을 만들었다.
특정한 파형을 갖는 전압을 가하면 물질이 산화 환원 반응을 일으켜 전류가 발생하는데, 이를 재서 분석하는 게 주요 원리다.
산화 환원 반응은 물질이 전자를 잃거나 얻어서 다른 물질로 변화하는 것을 말한다.
도파민 반응 특성을 2차원 영상으로 구현할 수 있기 때문에 화학 구조가 비슷한 다른 신경전달물질과 명확히 구분할 수 있다고 연구팀은 설명했다.
산화환원반응을 극대화하면 생체 뇌에서 농도 0.17nM(나노몰)의 미소량 도파민을 10초 간격으로 측정할 수 있다.

장동표 교수는 "신경전달물질과 관련한 뇌 질환의 실시간 모니터링이 가능해질 것"이라며 "신경전달물질 농도에 영향을 미칠 수 있는 신경조절 기술과 융합할 수만 있다면 자율적인 뇌 질환 치료 시스템도 개발할 수 있을 것"이라고 기대했다.
연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구) 지원으로 수행했다.
성과를 담은 논문은 국제학술지 '바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스'(Biosensors ＆ Bioelectronics) 8월 20일 자에 실렸다.
walden@yna.co.kr
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