[신기술 소개] 시바우라공업대, 플라스틱 나노 입자로 신경 전달 물질의 움직임을 시각화하는 기술을 개발

KIC News, Volume 21, No. 6, 2018

KIC News, Volume 21, No. 6, 2018 71

시바우라공업대, 플라스틱 나노 입자로

신경 전달 물질의 움직임을 시각화하는 기술을 개발

시바우라공업대학(芝浦工業大學) 공학부 응용화학과 등의 연구그룹이 신경 전달 물질의 분비를 시각화하 는 방법을 개발했다. 분자 인식 고분자 나노 입자에 신경을 염색하여 현미경으로 관찰하는 간단한 방법으 로 뇌의 정보 처리 메커니즘의 해명과 뇌신경 질환 치료제 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

연구진은 분자임프린트법으로 타깃이 되는 세로토닌 분자 구조를 내부에 새긴 나노 입자를 합성했다. 이 나노 입자는 세로토닌과의 특이적인 상호 작용으로 그림과 같이 팽창하여 형광 강도를 증가시키는 성질이 있음을 확인했다. 또한 이 나노 입자를 분산시킨 액체에 무순류(바다에 사는 민달팽이의 동료)의 뇌를 담가 나노 입자를 흡착시켜 형광 현미경으로 관찰한 결과, 세로토닌을 분비하는 곳에서 형광 강도가 확연히 강 화되는 모습을 확인할 수 있었다. 한편, 세로토닌을 분해하는 효소를 저해하는 항우울제를 나노 입자로 염 색한 뇌에 투입하자, 이 형광 강도의 강화는 더욱 두드러졌다.

연구진은 향후 세로토닌 외에도 도파민, γ아미노부티르산(GABA) 등 다양한 전달 물질의 분비를 검출 할 수 있는 입자를 개발하여, 뇌의 메커니즘을 규명하고 뇌신경 질환의 새로운 치료법을 개발하는데 기여 할 방침이다.

본 성과는 11월 3~7일 미국 샌디에고에서 개최된 북미 신경과학회(Society for Neuroscience)의 연례 대회에서 발표되었다.

Figure. 나노 입자가 신경 전달 물질과 반응하는 원리.

출처: 2018.10.24. 대학프레스센터(https://www.u-presscenter.jp/2018/10/post-40326.html) 작성: 소 대 섭 (한국과학기술정보연구원)