뇌(Brain) 발달 원리 규명을 위한 3차원 진단기술 개발 ― 생체조직 투명화를 통한 “3차원 조직병리 진단기술 개발”로 뇌발달 장애 진단 등에 대한 혁신적인 진단 방향 제시 ―
논문의 주요 내용 (요약)
1. 연구의 필요성
○ 생체조직 투명화 기술(CLARITY,CUBIC,iDISCO 등)은 뇌세포와 여러 분자들의 3차원 분포를 관찰 가능하게 하므로, 뇌지도 작성 및 뇌질환 연구에 기여할 수 있는 획기적 기술로 평가된다.
○ 기존에 발표된 생체조직 투명화 기술은 뇌(생쥐)를 투명화 하여 단백질 분포를 확인하기까지 수 개월의 오랜 시간이 소요되는 만큼, 연구에 활용하거나 임상 진단 기술로 발전시키기에는 문제점이 있었다.
2. 발견 원리
○ 본 연구팀은 2013년 재미 한국인 과학자인 정광훈 박사(현 MIT 교수)가 개발한 연구기술인 ‘CLARITY’ 생체조직 투명화 기술을 기반으로 하되, 1)조직-폴리머 형성 방법을 최적화 하여 기존 기술보다 투명화 효율을 크게 증대시켰으며, 2) 이에 더하여 자동화된 생체조직 투명화 장비를 독창적으로 설계하여 고효율 생체조직 투명화 장비를 세계 최초로 개발하였다.
○ 투명화 이후에도 단단한 생체조직의 경우 항체가 내부 깊숙이 침투하지 못하는 문제가 있어, 효과적인 면역염색 방법의 개발이 필요하였다. 면역염색 시 양압 또는 음압을 생체조직에 가하는 것이 효과적으로 항체를 조직 내 깊숙이 침투하게 만들 수 있음을 발견하여, 이를 생체조직 투명화 기술과 접목하였다.
뇌 발달원리 규명 3차원 진단기술
생체조직 투명화 기술은 뇌세포와 여러 분자들의 어떤 것을 관찰 가능하게 하니
3차원 분포