진로보고서 250531 – 지석이의 지식은행

광유전학에 관한 고찰

<개요>

보고서를 쓰는 이유 1p

전자약에 대해 탐구하던 중 더 정밀한 자극을 통해 부작용 없이 치료가 가능하다는 광유전학에 대한 기사를 읽고 무엇인지 궁금해 탐구하게 됨.

서론

1.광유전학의 개념 및 원리

-특정 세포에 빛에 반응하는 단백질을 넣어서 빛으로 그 세포의 활동을 제어하는 기술

2.광유전학의 역사

-1970년대: 빛에 반응하는 단백질의 발견

-2000년대 초: 채널로돕신의 발견

-2005년: 최초의 광유전학 실험

-2010년: 네이처 선정 ‘올해의 방법’

-2010년대: 다양한 옵신 단백질의 개발

본론

1.광유전학 관련 실험들 및 장점

– 채널로돕신을 생쥐의 신경세포에 이식하고 빛을 쪼여 흥분시키는 데 성공

-“40년 전 색소성 망막염 진단을 받고 앞을 전혀 볼 수 없었던 환자를 치료

-빛을 이용해 생쥐 뇌 해마를 자극해 나쁜기억(전기자극 트라우마)을 떠올리게 만드는데 성공

-생쥐엑 다시 좋은 경험과 빛 자극을 조건화해 트라우마를 잊게 만드는 데도 성공

-광유전학 기술을 이용해 알츠하이머 질환 모델 쥐의 뇌에서 신경세포의 연결지점들을 활성화하면, 저장됐던 기억이 복원된다는 사실을 밝혀 ‘네이처’에 게재

– 청색 빛을 쪼이면 전기신호를 만들며 근육이 수축해 별도의 동력원 없이 움직일 수 있는 가오리 로봇 개발

2.개선할 점

-빛의 신체 투과 한계

-광섬유 삽입의 위험성 및 뇌손상 위험

(뇌에 주입하는 방식과 인체에 해가 없는 안전한 바이러스 삽입 과정)

-박홍규 교수팀은 “부작용 없이 빛으로 뇌신경을 자극해 뇌 신호를 기록할 수 있는 나노 장치를 개발, 투명전극과 자가발전장치도 개발하는 등 개선하기 위해 노력하고 있음

결론

1.광유전학의 미래 전망

-치매나 파킨슨병, 자폐, 망막색소변성증 등 기존에 치료하기 어려웠던 불치병에 대해서 치료를 할 수 있는 기술이 될 것으로 전망되고 있음

마무리하며

-광유전학은 현재 임상단계에 있으며 유력한 노벨 생리의학상 후보로 뽑힘. 인간의 뇌까지 정복할 수 있다면 인류는 훨씬 더 진보하게 될 것이며 죽는 그날까지도 행복을 추구하며 살아갈 수 있을 것임.

<참고문헌>

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