나노-자기유전학 기반 DBS(뇌심부자극술)

1. 뇌 특정 지역인 시상하핵(Subthalamic Nucleus) 신경세포에 유전 공학을 통해 발현된 피에조-1 이온 채널에 자성나노입자가 결합한다. 자기장 자극을 가하면 자성나노입자가 토크 힘을 발생시켜 피에조-1 이온 채널을 연다. 이는 칼슘 이온의 유입과 신경세포 활성화로 이어진다.
2. 나노-자기유전학에 사용되는 회전 자기장 생성 장치의 실제 사진 (좌) 및 자기장 시뮬레이션 (우). 넓은 영역에 생성되는 균일한 25 mT 자기장을 회전시켜서 살아 있는 동물의 뇌 속에 주입된 자성나노입자의 회전에 의한 토크 힘 발생을 유도한다. 넓은 영역에서 동물이 물리적 제약 없이 자유롭게 행동하며 자기장 자극을 받을 수 있다.