KAIST, 치매약 효과 추적 무선칩 개발…뇌에서 무엇을 측정하나

KAIST 연구팀이 치매 치료제 투여 뒤 뇌에서 신경전달물질이 어떻게 변하는지 실시간으로 살펴볼 수 있는 이식형 신경칩을 개발했다.

장경인 기계공학과 교수팀은 대구경북과학기술원(DGIST), 한국뇌연구원, 한국생명공학연구원 연구진과 공동으로 아세틸콜린 감지 센서에 빛 자극 소자와 소형 무선 계측 기술을 결합했다.

개발 소식은 2026년 10월 27일 발표됐고, 연구 결과는 국제학술지 ‘디바이스’에 14일 게재됐다.

칩이 추적하는 아세틸콜린은 신경세포 사이에서 정보를 전달하며 기억과 학습에 중요한 역할을 한다.

알츠하이머병 치료제 도네페질은 아세틸콜린을 분해하는 효소의 작용을 억제해 이 물질이 더 오래 작용하도록 돕는다.

약물 투여 후 뇌의 특정 부위에서 아세틸콜린이 어떻게 변하는지 살펴보면 약물 작용을 이해하는 데 도움이 된다.

이번 칩은 그 변화를 뇌 안에서 실시간으로 측정하고 빛 자극도 가할 수 있도록 설계됐다.

연구팀은 나노선 기반 전극을 설계해 신호 간섭을 최소화했다. 아세틸콜린 변화 측정과 빛 자극을 한 칩에 결합한 점이 특징이다.

다만 이번 연구가 도네페질의 임상 효과를 입증한 것은 아니다.

확인된 기능은 뇌 속 아세틸콜린 변화의 실시간 측정과 빛 자극이며, 측정 신호에 따라 자극을 조절하는 폐회로형 신경 인터페이스 구축은 연구진이 기대하는 향후 기여다.