지이코노미 홍종락 기자 | 대구경북첨단의료산업진흥재단은 그동안 연구해오던 신경보철기 연구를 발전시켜, 습도가 높은 환경에서도 신경자극을 전달하는 신경보철기를 개발해 국제학술지에 논문을 게재했다.

케이메디허브 송강일 선임 연구원은 성균관대학교 방창현 교수팀, 손동희 교수팀과 공동연구를 통해 생체 내 습윤 환경에서도 신경신호를 안정적으로 수집·자극이 가능한 삽입형 전자패치를 개발했다. 연구결과는 재료 분야에서는 상위 1%로 인용되는 최상위 권위지로 꼽히는 국제학술지인 어드번스드 머테리얼스에 논문을 게재했다.

케이메디허브는 인공팔이나 인공다리를 만들기 위한 핵심인 신경보철을 연구해왔으며, 접착력을 더욱 높이는 방법을 개발해 습한 환경에도 작동하는 보철기 개발에 성공했다. 인체가 혈액이 흐르다보니 신경보철기를 실제 적용하면 습윤환경때문에 안정적인 고정이 어려워 성능이 저하되어 왔다.

연구원들은 이를 해결하기 위해 의료용 봉합사를 사용하거나 생체적찹 화학소재들을 이용해 왔다. 하지만, 의료용 봉합사를 이용한 경우 환자의 추가적인 장기손상의 부담이 있고 화학적 접착제를 사용한 경우, 점·탈착시 발생하는 잔여물로 인해 생물학적 거부반응이나 유착의 부작용이 발생할 가능성이 높은 문제가 있었다.

연구팀은 개구리 발바닥을 본뜬 미세구조기반 탄성고분자와 하이드로젤의 표면접착력 및 정전기력과의 열역학적 평형 메커니즘을 최초로 규명하고 이를 전자패치에 적용했다. 이같은 방법으로 생체 표면에 잔류물이 없이 지속 가능한 생체 접착력을 가지는 전자 신경보철기기를 개발했다.

양진영 케이메디허브 이사장은 “이론적으로 결과가 좋던 신경보철기도 실제 인체에 적용해보면 습도 때문에 금방 성능이 떨어졌다”며 “신경계 질환의 치료 및 재활에 큰 기여를 할 기술로 기대한다”고 연구 의의를 설명했다.

지속적 생체 부착이 가능한 생체친화성 전자 패치 개념도

접착 바이오소자를 활용한 신경보철기기와 신경, 대뇌, 근육에 적용 및 생체신호 획득.