복잡하고 정교한 신경세포칩 설계가 앞으로는 PC 한 대로 가능할 전망이다. 경희대 강경태, 이민형 교수 공동연구팀이 적외선 레이저로 그래핀 물질 위에서 신경세포의 흡착 및 신경돌기 성장 방향을 제어할 수 있음을 확인하면서다.

2일 한국연구재단에 따르면, 연구팀은 적외선 레이저로 그래핀의 표면에 패턴을 형성하고, 이 패턴에 따라 신경돌기의 방향을 효과적으로 제어할 수 있는 그래핀 신경세포칩 설계에 성공했다.

신경세포칩이란 살아있는 신경세포를 2차원 기판의 전극 위에서 배양해 낸 바이오칩이다. 신경계의 정보처리와 뇌의 기능 연구, 인간 뇌와 상호작용하는 전자소자 개발, 인공뇌 연구 등의 바탕이다. 그래핀은 생물학적 시스템에 적합하고 신경세포의 성장을 자극하는 특성이 있어 이를 이용한 신경세포칩 개발 시도가 이어져 왔다.

연구팀에 따르면 산화그래핀에 적외선 레이저를 쬐면 레이저가 닿은 부분이 환원되면서 신경세포 친화적으로 변화한다. 환원된 산화그래핀에 신경세포가 흡착되고 발달하는 특성을 이용해 신경망의 구조를 간편히 제어할 수 있게 됐다. 

특히 적외선 레이저는 일반 PC에 달린 DVD 드라이브와 레이블용 이미지 소프트웨어를 이용했다. 전문가 아니더라도 누구나 손쉽게 사용할 수 있다는 얘기다.

연구팀은 “그래핀의 산화‧환원 패턴을 이용해 쉽게 세포 정렬을 할 수 있고, 동시에 패턴 자체가 전기가 흐르는 전극 역할을 할 수 있으므로 매우 간단하게 신경세포칩을 구현할 수 있다”며 “앞으로 신경세포칩 연구 분야에 큰 파급효과를 가질 것“이라고 했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(신진연구, 중견연구), 미래소재디스커버리사업, 경기도지역협력연구센터(GRRC)의 지원으로 진행됐다. 연구 성과를 담은 논문(논문명 : Neurite Guidance on Laser-Scribed Reduced Graphene Oxide)은 국제학술지 '나노 레터스(Nano Letters)' 7월 11일자에 실렸으며 표지논문으로 소개될 예정이다.

송강섭 기자 successnews@successnews.co.kr

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