[생물공학회2023] “고령화 문제 해결할 솔루션” 젊은 연구자들이 주목한 ‘생체전자공학’

한국생물공학회 춘계학술대회 및 국제심포지엄 ‘신진연구자 포럼’
신진연구자 8명 중 5명, 생체전자공학 연구 결과 소개
표적치료·약물전달·암 백신 등 다양한 분야도 다뤄져

이원령 한국과학기술연구원(KIST) 선임연구원이 13일 제주 국제컨벤션센터(ICC)에서 열린 한국생물공학회 춘계학술대회 및 국제심포지엄 신진연구자 포럼에서 생체 적합성 재료를 활용한 만성질환 진단장치를 소개하고 있다. /이병철 기자

“한국은 지난 2019년 노인 인구가 500만명을 넘어서며 빠른 속도로 고령화가 진행되고 있습니다. 고령화 사회에서 문제가 되는 고혈압·당뇨 같은 노인성 만성질환의 관리와 치료를 위해서는 누구나 몸에 쉽게 부착하고 편리하게 사용하는 진단 장치가 필요합니다.”

이원령 한국과학기술연구원(KIST) 선임연구원은 13일 제주 서귀포 국제컨벤션센터(ICC)에서 열린 한국생물공학회 춘계학술대회 및 국제심포지엄에서 연구 성과를 소개하며 이같이 말했다.

이날 학술대회에는 젊은 과학자들이 참석해 연구 성과를 소개하고, 결과에 대해 토론하는 ‘신진 연구자 포럼’이 마련됐다. 이 자리에는 한국생물공학회가 최근 3년 이내에 연구 책임자로 활동을 시작한 젊은 과학자 중 신진 연구자로 지정한 8명이 모였다. 이 선임연구원을 비롯해 강유경 경상국립대 교수·김혜민 건국대 교수·손세진 인하대 교수·백상결 성균관대 교수·송강일 부경대 교수·한상길 인천대 교수·임현규 인하대 교수 등 신진 연구자들이 주도한 이날 포럼에서는 질병 조기진단, 건강관리를 위한 생체전자공학(bioelectronics)이 가장 큰 주목을 받았다.

생체전자공학은 생체 신호를 수집하는 센서로 고혈압·당뇨·염증·퇴행성 신경질환 같은 다양한 질병을 진단하거나, 전기 신호를 이용해 심혈관계·신경계 질환을 치료하는 장치를 연구하는 분야다. 바이오산업에서도 최근 생체전자공학을 기존 약으로는 다루기 힘든 질병을 치료할 수단인 전자약·디지털 헬스케어의 핵심 기술로 주목하고 있다. 이날 포럼에서도 신진 연구자 8명 중 5명이 생체전자공학 분야 연구 결과를 발표할 정도로 뜨거운 관심을 받았다.

이 선임연구원은 혈당 수치를 실시간으로 측정할 수 있는 생화학 센서를 소개하면서 “만성질환 진단에 쓰이는 기존 장치는 혈액과 만나면 반응 속도가 느려지는 단점이 있다”며 “혈액과 반응하지 않는 생체적합 재료를 장치에 코팅해 이런 문제를 해결했다”고 말했다.

송강일 교수는 유연하고 신축성이 있는 소재를 활용해 신경 조직의 움직임을 측정하는 신경장애 진단·치료 장치를 소개했다. 신경 조직은 근육의 움직임을 조절하는데, 신경 조직의 움직임에 의해 센서가 손상되거나 분해되는 문제로 신경조직 센서 개발은 난항을 겪고 있다. 송 교수는 신축성 소재로 신경 조직에 대한 접착력과 내구성을 높이는 데 성공했다. 장치의 성능을 확인하기 위한 생쥐 실험에서도 신경 네트워크 분석으로 움직임에 따른 관절 위치를 정확히 예측했다.

백상열 교수는 피부에 땀이 나거나 물에 젖어도 떨어지지 않도록 문어의 발판을 모사한 스마트 장치를 소개했다. 3차원(3D) 설계를 통해 간단하게 만들 수 있고, 피부에 접착시키기 위해 별다른 화합물이나 코팅이 필요하지 않은 것이 장점이다. 백 교수는 생체모방형 장치가 건강진단, 약물 치료, 수술장치 등 여러 분야에서 쓰임새가 많아질 것이라고 예상했다.

생체전자공학 분야 최신 연구성과를 발표한 한상길 교수는 생체 이식형·웨어러블 장치는 물론 식물과 토양의 상태를 실시간으로 확인할 수 있는 장치, 뇌-기계 인터페이스 분야로 발전해 갈 것이라고 소개했다. 뇌-기계 인터페이스는 동물의 뇌와 전자장치를 직접 연결하는 방법으로, 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 뉴럴링크를 설립하며 큰 관심을 받은 바 있다.

이외에도 이날 신진연구자 포럼에서는 강유경 교수가 ‘고분자를 활용한 표적 치료·진단 기술’, 김혜민 교수가 ‘피부 약물 전달 기술의 의생명과학적 응용’, 손세진 교수가 ‘생체재료 기반 암 백신 전략’, 임현규 교수가 ‘대규모 유전체·전사체 분석’을 발표하며 다양한 분야의 젊은 연구자들이 연구 교류의 장이 마련됐다.

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