새로운 양자물질이 특정 뇌질환을 탐지할 수 있습니다.

인간의 뇌가 스스로 뇌 질환을 탐지한다면 어떨까요?

연구진들은 인간의 뇌처럼 '스스로 생각하는' 물질을 개발하기 위해

많은 연구를 해왔습니다.

그 물질은 파킨슨병과 같은 신경계 질환의 초기 징후를 더 잘 감지합니다.

오랜 시간 끝에, 미국 퍼듀대학교와 아르곤국립연구소 연구진이

최소 '들을 수 있는(탐지능력을 가진)' 물질을 개발했습니다.

이것의 근본 원리는 '이온 전류(ionic currents)'입니다.

이는 마치 숨쉬도록 호흡하라는 신호를 보내는 것처럼
기본적인 무언가를 위해 필요한 특정 반응을
인간의 뇌가 수행하도록 돕습니다.

이온을 탐지하는 것은 분자의 농도를 탐지하는 것을 의미합니다.

이 분자는 뇌 건강의 식별자 기능을 합니다.

이 양자물질은 도파민을 감지함에 있어서 동물샘플에서 현재 사용하는 방법보다 9배가 더 민감합니다.

이것이 가능한 이유는 소위 '상관 전자(correlated electrons)'라고 말하는 강력한 상호작용에 민감성을 가지기 때문입니다.

연구진이 양자 물질을 포도당 분자와 접촉했을 때,
산화물이 효소를 이용해 자발적으로 포도당에 있던 수소를 붙잡았습니다.
동일한 현상이, 실험쥐의 뇌 슬라이스로부터 분비된 도파민에서 나타났습니다.

수소에 강력한 친밀도를 가짐으로써 어떠한 전력원을 사용하지 않고
스스로 이 신소재가 원자를 추출할 수 있도록 합니다.

Nature Communications에 발표된 연구에서, 연구진은 저며진 동물의 뇌 아래에 양자물질이 놓였을 때,
자동적으로 수소를 받아들이는 표본 양자물질의 능력을 서술했습니다.

마치 이렇습니다. 인간의 뇌에 전자장치를 이식합니다.
대뇌의 기능이 악화될 때, 사람이 그 장치에 남겨진 저장기억을 환수할 수 있습니다.

남겨진 저장기억이란, 뇌기능이 악화된 것에 관한 내용입니다.

연구진은 이 신소재를 두 분자에 실험했습니다.
바로 포도당과 도파민입니다.
포도당은 에너지 생산에 필수적인 당이며 도파민은 운동, 감정반응 및 기억력을 조절하는 화학전달물질입니다.

일반적으로 도파민의 양은 뇌에 적기 때문에(특히 파킨슨병 환자는 극히 적음), 이 화학물질을 탐지하는 것은 어렵기로 유명합니다.

그러나 도파민 수치를 초기에 탐지하는 것은 파킨슨병 질환을 훨씬 빨리 치료할 수 있습니다.

연구진은 훗날 기억을 저장하고 옮길 수 있는 컴퓨팅 장치를 개발함에 있어서
본 연구의 신소재가 통로 역할을 할 것이라고 말합니다.

노트북 CPU 고르는 방법을 쉽게 알아봅니다(feat.컴알못). (0)	2019.05.04

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