형광물질 없이 혈류 실시간 촬영...치매 등 원인규명에 한걸음 더

광주과기원 박관섭·엄태중 박사팀

레이저빛 활용한 영상기술 개발

뇌 깊은곳 미세한 흐름까지 영상화

엄태중 GIST 박사.

국내 연구진이 해마(海馬) 구조와 혈액 흐름을 형광물질을 추가 주입하지 않고 실시간 고해상도로 촬영하는 데 성공했다. 알츠하이머성 치매 등 뇌 질환 원인을 밝히는 데 상당한 도움이 될 것으로 전망된다.

광주과학기술원(GIST·총장 문승현) 고등광기술연구소(APRI)의 박관섭 박사(제1저자)와 엄태중 박사(교신저자) 연구팀은 뇌 조직을 잘 투과하는 레이저 빛의 파장을 통한 새로운 혈관 조영 광단층 영상기술을 개발해 이 같은 실험에 성공했다고 15일 밝혔다.



알츠하이머성 치매, 뇌전증의 원인과 발생과정을 연구하기 위해서는 실험용 동물 모델을 통해 약물의 효능과 기전뿐 아니라 기억과 공간지각 능력을 담당하는 해마의 혈관 분포와 혈액 흐름의 변화를 관찰해야 한다. 해마는 대뇌변연계의 양쪽 측두엽에 존재하며 기억을 담당한다. 보통 지름 1㎝ 정도, 길이가 5cm 정도로 측두엽의 양쪽에 두 개가 있다. 좌측 해마는 최근 일을 기억하고 우측 해마는 태어난 후의 모든 일을 기억하는 것으로 알려져 있다. 시상하부의 기능도 조절한다.

연구팀은 빛이 생체 조직을 깊이 투과하지 못하는 한계를 극복하기 위해 뇌 조직이 빛의 파장에 따라서 다르게 산란하는 특성을 활용해 해마에 있는 미세혈관을 촬영했다. 뇌 내부의 혈관 조직을 가장 잘 보여줄 수 있는 새로운 레이저 파장 대역도 발견했다. 엄 박사는 “학계에서 아직까지 실시간 영상으로 보여주지 못했던 뇌의 깊은 부위에 위치한 해마 조직의 미세한 혈액 흐름까지 영상화하는 데 성공했다”며 “뇌 질환의 원인을 밝히고 치료 약물의 개발에 필요한 새로운 광영상 기법을 제시했다”고 의의를 설명했다. 이번 연구는 GIST 광과학기술특성화연구사업과 산업통상자원부 산업융합원천기술사업의 지원을 받았으며 지난 2일 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’에 게재됐다. /고광본 선임기자 [e-mail]