빛 산란 거리로 치매 정량화

국내 연구진이 빛의 간섭현상을 이용해 3차원 형태의 가상 이미지를 만드는 홀로그래피 기술을 이용해 알츠하이머 치매의 진행 정도를 파악하는 기술을 개발했다.

카이스트 물리학과 박용근 교수와 바이오 및 뇌공학과 정용 교수 공동연구팀은 홀로그래피 영상기술을 이용해 알츠하이머 치매를 정량적으로 파악할 수 있는 기술을 개발하고 기초과학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 발표했다. 알츠하이머 치매에 걸리면 베타아밀로이드 단백질이 축적되고 신경섬유가 엉키면서 뇌의 회백질이나 해마 부분이 비정상적 구조로 변형된다. 알츠하이머 치매를 치료하고 연구하기 위해서는 뇌의 구조가 어떻게, 어느 정도나 변형됐는지 파악하는 것이 필수다. 이에 연구진은 물질의 구조 변화에 따른 빛의 굴절률 변화를 수치로 나타내는 홀로그래피 현미경을 활용했다. 알츠하이머 치매가 진행될수록 뇌세포 조직이 비정상적으로 변화되기 때문에 빛의 산란 평균 거리와 빛의 진행 방향이 변화한다는 것이다.

연구진은 알츠하이머 치매를 유발시킨 생쥐와 정상적인 생쥐의 뇌 조직을 측정한 결과 치매에 걸린 생쥐의 뇌 조직에서 빛의 산란 평균 거리가 40% 이상 줄어든다는 사실을 확인했다. 알츠하이머 치매의 진행 정도에 따라 해마와 뇌 회백질 세포조직이 손상되고 불균일해지기 때문에 빛의 산란 거리 변화를 통해 치매 진행 정도를 파악할 수 있다.박 교수는 “이번에 개발한 기술은 알츠하이머 치매뿐만 아니라 파킨슨병 등 다양한 뇌질환 관련 조직 병리학 연구에 응용될 수 있을 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr