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뇌 속 약물 전달하는 레이저 원천기술 개발





KAIST 최철희 교수팀



혈관에 레이저를 쏘아 혈뇌장벽에 구멍을 뚫어 약물이 뇌 속으로 들어가게 하는 개념도. 붉은색은 레이저, 가는 관들은 혈관, 노란 점들은 약물을 의미한다.



뇌 혈관은 혈뇌장벽(血腦障壁, Blood-brain barrier)이라고 하는 단단한 세포막을 가지고 있다. 뇌를 해칠지도 모를 어떤 물질들이 마구 들어오는 것을 막기 위해서다. 문제는 뇌종양 등 질병을 치료할 수 있는 약물도 이 장벽에 막혀 뇌로 전달하기 어려운 경우가 많다는 것이다.



 KAIST 바이오 및 뇌공학과 최철희 교수팀은 레이저로 이런 장벽을 일순간 무력화시켜 약물이 들어갈 수 있게 하는 기술을 개발했다. 연구비는 교육과학기술부 21세기 프런티어 뇌기능 활용 및 뇌질환 치료기술개발사업단의 지원을 받았다.



 연구팀은 극초단파 레이저빔을 1000분의 1초 동안 뇌혈관벽에 쪼였다. 그러자 혈뇌장벽이 일순간 제기능을 못했다. 그 틈을 타 혈액 중에 녹아 있던 약물은 수도관이 새는 것처럼 혈뇌장벽의 구멍을 타고 원하는 뇌 부위로 들어갔다. 혈뇌장벽은 몇 분 뒤 원 상태로 복원되는 것도 확인했다.



 그동안 과학계는 뇌 속에 약물을 넣기 위해 다양한 방법을 개발해 왔다. 약물의 분자 구조를 바꾸거나 두개골에 작은 구멍을 뚫은 뒤 약물을 넣는 방법도 시도했다. 그러나 비용이 많이 들고 위험해 널리 사용되지 못했다.



 최 교수는 “뇌 속에 약물을 전달하는 새로운 방법의 원천 기술을 개발한 것이며, 레이저로 생체 기능을 조절할 수 있다는 사실도 알아낸 것”이라고 설명했다.



박방주 과학전문기자
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