마취 없이 살아있는 뇌, 세포 단위로 장기간 관찰

생체이미징 기업 아이빔테크놀로지가 살아있는 실험동물의 뇌를 세포 단위로 장기간 반복 관찰하는 생체현미경 기반 영상화 플랫폼을 공개했다. 회사는 9월 6일부터 8일까지 대전컨벤션센터에서 열린 제29회 한국뇌신경과학회 학술세미나 'K-Brain 2026'에 참가해 전시 부스를 운영했고, 9월 7일에는 런천 세미나를 열었다.

세미나 주제는 '설치류 대상 장기 생체 내 뇌 영상 기술: 각성 상태, 질환 모델 및 세포 동역학'이었다. 발표는 이주헌 아이빔테크놀로지 기술애플리케이션솔루션팀 팀장이 맡았다.

마취하지 않은 쥐에서 신경·면역세포와 혈관을 함께 본다

이 팀장은 컴퓨터단층촬영(CT)과 양전자방출단층촬영(PET), 자기공명영상(MRI) 같은 기존 영상진단 장비가 단세포 수준의 해상도를 확보하기 어렵고, 조직을 떼어내 관찰하는 조직절편법은 특정 시점의 단면 정보만 얻을 수 있다는 한계를 지적했다.

대안으로 제시된 것은 마취하지 않은 각성(awake) 상태의 마우스·래트 모델에서 신경세포와 면역세포, 혈관 사이의 상호작용을 실시간 추적하는 생체현미경 기술이다. 마취 과정에서 생길 수 있는 생체 신호 왜곡을 배제하고 실제 생리 상태에 가까운 반응을 포착할 수 있다는 것이 특징이다.

대뇌피질에서 해마까지, 행동실험과 함께

세부 기술로는 두개골 영상화 창(CIW, Cranial Imaging Window)으로 같은 개체의 대뇌피질을 장기간 반복 관찰하는 방식과, 두개골 삽입용 캐뉼라(CIC, Cranial Imaging Cannula)로 해마 등 뇌 심부 영역을 생체 상태에서 직접 촬영하는 기법이 소개됐다. 프리 스페이스(FS, Free Space) 현미경 시스템을 트레드밀이나 행동실험 장치와 연동해 움직이는 동물 모델의 뇌세포 변화를 함께 분석하는 방법도 제시됐다.

회사는 이 기술이 신약 개발 전임상 단계에서 치료제의 효능과 작용 기전을 검증하고, 기초 의학 연구에서 뇌질환의 발병·진행 과정을 규명하는 데 쓰일 수 있다고 설명했다. 질환 동물모델에서 세포 변화를 시간에 따라 추적하거나, 신약 후보물질 투여 전후의 세포 반응을 같은 개체에서 반복 관찰하는 방식이다. 아이빔테크놀로지는 생체현미경 장비 공급과 함께 이 기술을 활용한 전임상 위탁연구(CRO) 사업도 운영하고 있다.

런천 세미나에는 뇌신경과학 분야 연구자와 업계 관계자 약 180명이 참석했다. 행사 기간 운영된 부스에서는 생체현미경(IVM) 장비 시연과 연구자를 대상으로 한 기술 상담이 이뤄졌다.

아이빔테크놀로지 관계자는 "각성 상태에서 수행하는 장기 생체 영상화 기술은 뇌 질환의 병태생리 규명과 치료제 개발 단계의 유효성 검증을 돕는 도구"라며 "전임상 데이터의 정확도를 높일 수 있도록 연구 현장과의 협력을 이어가겠다"고 말했다.

자료: 아이빔테크놀로지