뇌에 부착해 각종 질환 치료…대구경북과기원, 고내구성 뇌전극 기술 개발

김소희 교수 연구팀이 개발한 전극의 모습. 대구경북과학기술원 제공

대구경북과학기술원(DGIST)은 김소희 교수연구팀(로봇 및기계전자공학과)이 부드럽고 유연한 재질로 이뤄진 고내구성 뇌 전극 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

뇌 전극은 뇌의 활동을 측정하고 뇌와 기계를 연결하는 중요한 역할을 한다. 기존의 뇌 전극은 반도체 회로 칩의 재료인 실리콘처럼 단단한 재료를 뇌에 꽂아야 하는 형태로 만들어지거나 얇은 플라스틱 고분자로 만들었다.

이 때문에 유연성이 부족하거나 얇게 만들어 유연성을 확보할 경우에는 안정성 문제가 발생해 오랜 시간 동안 사용하기 어렵다는 한계가 있었다.

연구팀은 플라스틱 고분자 재료에 비해 훨씬 부드럽고 고무처럼 말랑하고 탄성이 있는 재료를 사용했다. 굴곡진 뇌 표면에 잘 밀착되면서도 수십 마이크로미터 두께를 갖춰 다루기가 훨씬 쉬운 뇌 전극을 개발했다.

탄성 재료로 만들어진 뇌 전극은 뇌 조직과 기계적·물리적 특성이 유사하다는 장점이 있다. 다만 다양한 이온과 수분이 다량 존재하는 체내 환경에서도 안정성을 가질 수 있을지 의문이 제기돼 왔다.

이에 연구팀은 8개월간의 가속노화실험을 통해 전극이 체내에서 장기간 사용될 때에도 뇌 신호 측정 성능을 유지할 수 있음을 확인했다.

김소희 교수는 “이번 연구로 오랜기간 이식이 필요한 뇌질환 치료용 전극 등 뇌와 기계의 연결이 필요한 다양한 분야에 활용 가능할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

백경열 기자 merci@kyunghyang.com