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[숨사이언스] 무선으로 파킨슨병을 치료하는 ‘나노 자기유전학 기술'

2024-03-29

무선으로 파킨슨병을 치료하는 나노 자기유전학 기술

대표적인 신경퇴행성 질환, 파킨슨병 퇴행성 뇌질환의 일종인 파킨슨병에 대해 아시나요? 근본적인 치료제가 없는 불치병 중 하나인데요. 기존의 치료법(DBS)은 두개골에 구멍을 뚫어 뇌 속에 깊게 전극을 삽입해야 해 위험성이 크고 부작용 발생 우려가 있는 수술이었습니다.

나노 자기유전학 기반 뇌심부자극술 활성뇌세포 c-Fos : 칼슘 유입 마커로, 뉴런활성화 확인 전체 뇌세포 DAPI : 세포핵 염색 마커 그런데 IBS 나노의학 연구팀에서 자기장을 이용하여 무선으로 뇌의 신경세포를 활성화해 파킨슨병 증상을 완화할 수 있는 새로운 치료법을 개발했습니다. 바로 나노자기유전학기반 뇌심부자극술입니다.

무선으로 뇌 기능을 제어 [나노 자기유전학] 나노 자기유전학은 자기장을 이용해 뇌의 특정 신경세포를 무선으로 활성화하여 뇌 세포활성을 제어할 수 있는 기술입니다. 이를 위해 뇌심부에 자성을 띠는 나노 크기의 입자를 주입하게 되는데요.

신경세포 활성화, 균형감각 및 운동성 향상까지 운동 장애가 있는 파킨슨 쥐에게 이 기술을 적용해 자기장 자극을 주었더니, 시상하핵 신경세포가 약 10배 이상 활성화되었다고 합니다. 뿐만 아니라 균형감각과 운동성이 2배 이상 향상되어 운동 능력까지 회복했습니다.

기존 치료방식과 달리 지속 효과까지 확인 또한 2주간 매일 반복해서 자극을 받은 파킨슨 쥐는 자극을 중단한 후에도 향상된 운동 능력이 약 35퍼센트나 유지되어, 전기자극이 가해지는 동안에만 효과가 있던 기존 치료방식(DBS)과 다른 '지속 효과까지 확인했습니다.

다양한 신경질환 연구 및 치료에 활용될 전망 나노 자기유전학 기술은 보다 안전하고 정밀하게 신경세포를 자극해 파킨슨병 증상을 완화할 수 있으며 뇌전증, 알츠하이머병 등 다양한 신경 질환 연구 및 치료에도 활용될 것으로 기대됩니다.

우리 일상 속 다양한 과학 기술을 알고 싶다면? 사이언스올 www.scienceall.com 이 프로그램은 과학기술진흥기금 및 복권기금의 재원으로 수행하며, 우리나라 과학기술발전과 저소득·소외계층의 복지 증진에도 기여하고 있습니다.

무선으로 파킨슨병을 치료하는 나노 자기유전학 기술

대표적인 신경퇴행성 질환, 파킨슨병 퇴행성 뇌질환의 일종인 파킨슨병에 대해 아시나요? 근본적인 치료제가 없는 불치병 중 하나인데요. 기존의 치료법(DBS)은 두개골에 구멍을 뚫어 뇌 속에 깊게 전극을 삽입해야 해 위험성이 크고 부작용 발생 우려가 있는 수술이었습니다.

나노 자기유전학 기반 뇌심부자극술 활성뇌세포 c-Fos : 칼슘 유입 마커로, 뉴런활성화 확인 전체 뇌세포 DAPI : 세포핵 염색 마커 그런데 IBS 나노의학 연구팀에서 자기장을 이용하여 무선으로 뇌의 신경세포를 활성화해 파킨슨병 증상을 완화할 수 있는 새로운 치료법을 개발했습니다. 바로 나노자기유전학기반 뇌심부자극술입니다.

무선으로 뇌 기능을 제어 [나노 자기유전학] 나노 자기유전학은 자기장을 이용해 뇌의 특정 신경세포를 무선으로 활성화하여 뇌 세포활성을 제어할 수 있는 기술입니다. 이를 위해 뇌심부에 자성을 띠는 나노 크기의 입자를 주입하게 되는데요.

신경세포 활성화, 균형감각 및 운동성 향상까지 운동 장애가 있는 파킨슨 쥐에게 이 기술을 적용해 자기장 자극을 주었더니, 시상하핵 신경세포가 약 10배 이상 활성화되었다고 합니다. 뿐만 아니라 균형감각과 운동성이 2배 이상 향상되어 운동 능력까지 회복했습니다.

기존 치료방식과 달리 지속 효과까지 확인 또한 2주간 매일 반복해서 자극을 받은 파킨슨 쥐는 자극을 중단한 후에도 향상된 운동 능력이 약 35퍼센트나 유지되어, 전기자극이 가해지는 동안에만 효과가 있던 기존 치료방식(DBS)과 다른 '지속 효과까지 확인했습니다.

다양한 신경질환 연구 및 치료에 활용될 전망 나노 자기유전학 기술은 보다 안전하고 정밀하게 신경세포를 자극해 파킨슨병 증상을 완화할 수 있으며 뇌전증, 알츠하이머병 등 다양한 신경 질환 연구 및 치료에도 활용될 것으로 기대됩니다.

우리 일상 속 다양한 과학 기술을 알고 싶다면? 사이언스올 www.scienceall.com 이 프로그램은 과학기술진흥기금 및 복권기금의 재원으로 수행하며, 우리나라 과학기술발전과 저소득·소외계층의 복지 증진에도 기여하고 있습니다.

#나노자기유전학 #나노자기유전학기술 #파킨슨병

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