희 생 없는 동물 실험 가능해졌다  

실험쥐는 유전자나 장기 구조가 사람과 유사하여 전 세계 동물실험의 97 % 이상에 활용되고 있다 . 문제는 연구과정에서 수천수만 마리의 실험쥐가 희생된다는 점이다 . 생체기능의 변화를 보기 위하여 동일하게 처리한 여러 마리의 실험쥐들을 시간경과에 따라 해부하는 기존 방법은 생명윤리부터 효율성 · 정확성 등에 대한 문제를 끊임없이 야기하였다 . 특히 , 뇌파를 측정하기 위해서는 수술로 실험쥐의 두개골 윗부분을 제거한 뒤 뇌에 전극을 삽입하여야만 했다 . 이 경우 수술로 인한 뇌의 오류 반응 , 체내 분비물로 전극이 산화됨에 따라 생기는 신호 잡음 등으로 정확하게 뇌파를 측정하는 데 어려움이 많았다 . 연구팀은 현존하는 최고의 자기장 측정센서인 SQUID 센서로 안전하게 생체 정보를 얻을 수 있는 ‘ 소동물 생체자기 측정장치 ‘ 를 개발하였다 . 이 장치를 통해 두개골을 수술하지 않고 실험쥐의 뇌자도를 측정함에 따라 희생 없이 한 개체에서의 변화를 연속적으로 관찰할 수 있게 되었다 . KRISS 는 이미 순수 국내기술로 인간 대상 뇌자도 측정장치를 개발 하였으며 , 우수성을 인정받아 지난 2016 년 해외 기술이전에 성공하였다 . 하지만 이를 실험쥐와 같은 작은 동물에 활용하기에는 센서 각각의 측정능력과도 같은 공간해상도 면에서 제한이 있었다 . 이에 연구팀은 센서를 소형화 · 밀집화하는 특수 기술을 통해 장치 내 SQUID 센서의 배치를 최적화하였다 . 또한 초전도 상태를 유지시키는 액체헬륨과 측정 동물 사이의 간격을 최소화하기 위하여 극저온 단열통 구조를 개발함으로써 공간해상도의 한계를 극복하였다 . 소동물 생체자기 측정장치는 뇌는 물론 심장의 기능도 측정할 수 있다 . 실험쥐의 심근이 발생시키는 자기장을 정밀 측정하면 Long-QT 증후군과 같은 심장질환을 신약개발의 초기단계에서 진단할 수 있다 . 전도성 심장질환인 Long-QT 증후군은 신약 개발시 부작용으로 자주 발생한다 . 하지만 최종 검증단계에서 발병하는데다 사전에 진단하기 어려워 거의 개발 완료된 신약이 탈락되는 경우가 많다 . KRISS 생체신호센터 김기웅 센터장은 “ 이번 기술로 동물의 희생은 최소화하면서 측정의 정확도는 최대화할 수 있게 되었다 .” 며 “ 동물실험 뿐만 아니라 급증하는 애완동물 시장에서 동물의 뇌 및 심장질환을 진단하는 기기로도 활용할 수 있다 .” 고 말했다 .

이번 연구결과는 특허 등록을 비롯하여 장치 개발 분야의 저명한 미국의 국제학술지 ‘ 리뷰 오브 사이언티픽 인스트루먼츠 (Reviewof Scientific Instruments)’ 에 게재되었다 .