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박성준(13기) 장학생 Nature Neuroscience 제 1저자 논문 발표

MIT EECS(Electrical Engineering and Computer Science) 박사과정에 재학 중인 13기 박성준 장학생이
Nature Neuroscience 지에 "One-step optogenetics with multifunctional flexible polymer fibers" 라는
제목의 논문을 발표하였다.

<13기 박성준 장학생 제공>

기존의 신경 과학을 위한 장비는 주로 실리콘 및 금속 재질로
이루어져 있어 사용 시에 뇌에 상처를 주고, 면역 반응을
불러일으키는 등 여러 가지 부작용을 가지고 있었다. 이를 극복하기 위해
박성준 장학생과 동료 연구자들은 인간의 머리카락 크기와 비슷한
폴리머 기반의 디바이스를 제작, 뇌 조직의 부드러움과 유연성을 모방한
새로운 개념의 뇌공학적 장비의 프로토타입을 제시하였다.

기존의 반도체 공정으로 다루기 힘든 재료인 폴리머 기반의 디바이스를 만들기 위해 연구팀이
사용한 방법은, 기존의 광섬유를 뽑는데 사용하는 열 드로잉 공정(Thermal drawing process)이었다.
처음의 커다란 모재(Preform)에서 시작하여 녹는점에 도달한 폴리머를 길게 늘어뜨리는 방법을 이용해
연구팀은 200 마이크로미터 직경의 원기둥형 장비에 광통로, 전극, 유체관 등 다양한 구조를 삽입하는 데에
성공하였고, 이는 현재 뇌 연구에 필수적인 광유전학(Optogenetics)적 자극, 활동전위기록,
유전자 및 약물 전달을 한꺼번에 가능하게 하였다.

<13기 박성준 장학생 제공>

13기 박성준 장학생이 제 1저자,
MIT Polina Anikeeva 교수가 교신저자로 참여한
이 논문은 기존의 딱딱한 금속형 임플란트 보다 뇌 속에서
훨씬 더 오랜 기간 동안 기능을 유지하게 하여
더욱 광범위한 데이터 수집을 가능하게 한 장비를 최초로
제시하였다는 점에서 주목을 받고 있다.
또한 장비의 작고 가벼운 특성을 이용하여
뇌의 다른 영역에 여러 개의 디바이스를 삽입 함으로써,
기존의 연구자들이 시행하기 힘들었던 살아 있는
동물에서의 유전자 발현 시간 측정, 약물 처리 등을
전기 자극 기록과 함께 보여 주었다는 점에서도
그 실리성 또한 인정받고 있다.


생체 적합성을 개선하기 위한 이 새로운 접근법이, 여러 뇌 영역의 기능 및 상호 연결에 대해
학습할 수 있는 획기적인 방법이 됨과 동시에 기존의 뇌과학자들의 연구의 지평을 넓혀 주는 새로운 계기가
되기를 기대해본다.

박성준 장학생 논문 보기: http://www.nature.com/neuro/journal/vaop/ncurrent/full/nn.4510.html

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