신경세포 칩은 살아있는 신경세포를 이차원 기판 전극 위에 배양한 바이오칩이다. 신경계 정보처리와 뇌 기능 연구, 인간 뇌와 상호작용하는 전자소자 개발, 인공 뇌 탐구 등의 기반이 된다.
연구팀은 적외선 레이저로 그래핀 표면에 패턴을 형성하고, 이 패턴에 따라 신경돌기 방향을 효과적으로 제어하는 신경세포 칩을 구현했다.
산화 그래핀 기판에 적외선 레이저를 쬐면 레이저가 닿은 부분이 환원되며 신경세포 친화적으로 변화한다.
환원된 산화 그래핀에 신경세포가 흡착되고 발달하는 특성을 이용해 신경망 구조를 간편히 제어할 수 있다고 연구팀은 설명했다.
이 때 사용하는 적외선 레이저는 일반 PC에 달린 DVD 드라이브와 레이블용 이미지 소프트웨어를 이용해 전문성이 없는 사람도 손쉽게 사용할 수 있다.
연구팀 관계자는 "그래핀 산화·환원 패턴을 이용해 쉽게 세포 정렬을 할 수 있다"며 "패턴 자체가 전극 역할을 할 수 있어 앞으로 신경세포 칩 연구 분야에 파급효과가 클 것"고 말했다.
연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(신진·중견연구)·미래소재 디스커버리 사업과 경기도지역협력연구센터(GRRC) 지원으로 수행했다.
성과를 담은 논문은 나노 레터스(Nano Letters) 지난 11일자 표지에 게재됐다.
조재근 기자 jack333@cctoday.co.kr