| 학회 | 한국고분자학회 |
| 학술대회 | 2004년 가을 (10/08 ~ 10/09, 경북대학교) |
| 권호 | 29권 2호, p.102 |
| 발표분야 | 기능성 고분자 |
| 제목 | 마이크로 인쇄기법을 이용한 Olfactory Bulb와 Hippocampus세포의 신경망 형성 및 거동분석 |
| 초록 | 고등동물의 뇌를 구성하는 신경망은 컴퓨터 알고리즘 및 구조로는 모사하기 어려운 고도의 전산학적 기능을 갖는다. 신경망, 더 나아가, 신경계가 수행하는 이 고도의 기능들을 이해하려는 연구가 전 세계적으로 진행되고 있다. 신경세포들은 시냅스 부위에서 축색(axon) 말단으로부터 인접세포들의 가지돌기(dendrite)로 신호를 전달한다. 이때 신호전달 방식은 재배양하는 기술을 이용하여 축색둔덕(axon hillock)에서 활동전위(action potential)를 찾아내는 것이다. 그러나 뇌를 구성하며 신호를 발생하고 전달하는 신경 세포의 크기는 대략 수 ㎛정도의 크기이며 신경절의 길이는 수십 ㎛정도이므로 신경 세포를 부분적으로 culture하지 않으면 신경절이 서로 뭉쳐서 신경 세포들이 마치 한 덩어리처럼 보이게 되고 특정 신호의 source가 되고 있는 cell이 어떠한 것인지 알 수 없다. 그러므로 현재의 세포 배양 기술로는 뉴런간의 상호작용이나 전기적 현상을 분석하기 어려울 만큼 무질서하고 복잡한 신경망이 형성된다. 따라서 단순한 신경망 구축을 위해 세포가 원하는 위치에만 흡착할 수 있는 표면에 선택적 패턴화가 필요하다. 이를 위해 표면을 작용기가 다른 두 종류의 물질로 화학적 처리 방법을 이용하였다. 본 연구에서는 신경망을 단순화하기 위해 마이크로 인쇄기법을 이용하여 세포들이 흡착이 잘 되는 cytophilic 물질로 glass 표면에 패턴을 형성시키고, 나머지 채워지지 않는 부분에는 세포들이 흡착이 덜 되는 cytophobic한 물질로 passivation함으로써 신경망 형성을 제어하였다. 이렇게 처리된 glass에 olfactory bulb neuron과 hippocampus neuron의 성장 실험을 하였다. 마이크로 인쇄기법에 의하여 전사된 패턴을 확인하는 방법으로는 광학현미경에 의한 condensation figure(그림1), 형광현미경의 형광이미지(그림2)와 atomic force microscope(AFM)에 의한 topography(그림3)로 확인하였다. 실험 결과, 패턴의 node위에 축색둔덕이 위치하고, track을 따라 가지돌기가 뻗어나가면서 패턴을 형성함(그림4)을 볼 수 있었다. 또한, 이러한 패턴에 세포들이 어떻게 찾아 올라가며, 그 패턴위에서의 움직임이나 세포들 간의 일어나는 현상을 연속적인 이미지를 통해 관찰하였다. |
| 저자 | 최혜선, 안동준 |
| 소속 | 고려대 |
| 키워드 | 마이크로 인쇄기법; 세포의 신경망 형성 |
