광주과학기술원(GIST)은 신소재공학부 윤명한 교수와 서울대 화학과 홍병희 교수 등 공동 연구팀은 주변에서 쉽게 얻을 수 있는 코코넛 젤리 안쪽에 있는 섬유소에 탄소구조체를 넣어 인간의 뇌 구조와 유사한 구조체를 구현하는 데 성공했다.

인공 뇌를 구현하려면 신경세포가 생장할 수 있는 물질이 매우 중요한데, 돼지에서 얻을 수 있는 콜라겐 등 동물성 단백질을 사용했으나 시간이 지나면 단백질이 없어져 기술적 난제로 남았다.

이번 연구에서는 코코넛 젤리를 활용해서 조직적인 신경세포와 연결이 가능했고 실제 인간의 뇌 구조를 모사하는 3차원 인공 신경 네트워크 구현에 성공했다.

최근 생명윤리의식의 강화에 따른 동물실험에 대한 인식이 바뀌면서 실제 동물의 장기를 인공적으로 모사하는 인공 3차원 세포 배양이 주목을 받고 있다.

3차원 뇌구조의 인공적 모사로 알츠하이머나 파킨슨 질병 모델, 인공뇌조직 제작 혹은 손상된 중추 신경세포의 재생 유도 등 고령화 시대에 부각되는 의료 문제를 연구하는 데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다.

GIST 윤명한 교수는 "연구를 위한 뇌구조를 실제 뇌와 유사한 모양으로 만들 수 있게 됐다"며 "기존의 유전자 조작을 통한 방법이 아닌 나노소재를 이용하여 박테리아로 하여금 새로운 물질을 만들게 유도하는 측면에서 이번 연구결과는 매우 의미 있는 일"이라고 밝혔다.

융합파이오니어사업과 지스트 창의적 도전과제의 지원으로 수행된 이번 연구결과는 나노소재 분야의 세계적 학술지인 스몰(Small, IF=8.3)에 23일 온라인으로 게재됐으며, 해당 논문은 학술지의 표지로 선정됐다.