국내 연구팀, 뇌에 전자텐트 펼쳐 파킨슨병 진단하는 기술 개발

연구팀이 개발한 전자텐트. [사진=서울대 공대]

국내 연구팀이 주사 바늘로 뇌전증이나 파킨슨병 같은 뇌질환을 진단하는 기술을 개발했다. 주사 바늘로 뇌에 직접 전자텐트를 펴 정확히 뇌질환을 진단할 수 있는 기술이다.

8일 서울대 공대는 강승균 재료공학부 교수와 김주영 울산과학기술원(UNIST) 교수, 현정근 단국대병원 교수 공동연구팀이 지난 5일 이같은 기술을 개발했다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 일렉트로닉스’에 게재했다고 밝혔다.

연구팀이 개발한 전자텐트는 생분해성 형상기억 고분자와 초박막형 생분해성 무기질 전자 소자를 사용한다. 두개골과 뇌 사이의 수 mm 이내의 좁은 공간에서도 파손되지 않고 고르게 펼쳐질 수 있도록 하는 소자다. 신체에 유해한 영향도 없다. 두개골의 작은 구멍을 통해 주사 바늘로 주입된 전자 텐트는 두개골과 뇌 사이 공간에서 손바닥 크기의 대면적으로 스스로 펼쳐져 뇌 전체를 덮는다. 이 소자는 진단이 끝난 후에 자연스럽게 체내에서 분해돼 사라진다.

연구팀은 “현재 임상에서 사용되는 기술은 손바닥 크기에 가까운 대면적의 뇌 전극 사용이 필수적”이라며 “전극 면적 이상의 두개골을 제거하는 위험한 수술이 불가피하다”고 말했다. 이 때문에 뇌출혈, 뇌감염, 뇌척수액 누출과 같은 심각한 부작용이나 수술 후 신경성 고혈압 등 합병증의 가능성이 수반된다는 설명이다.

연구팀은 생분해성 전자 텐트를 활용하여 동물 모델의 뇌에 전극을 삽입 후 2주 간 뇌파 신호를 측정하는 데 성공했다. 전자 텐트가 생분해되는 과정을 실시간으로 장기간 모니터링함으로써 체내에서의 활용 가능성도 확인했다.

생분해성 전자 텐트는 향후 의료계 현장에서 다양한 방식으로 활용될 것으로 기대된다. 연구팀은 “특히 생분해성 전자 텐트는 난치성 뇌전증 및 파킨슨병 진단 방식에 큰 변화를 가져올 것”이라며 “위험이 상존하는 기존의 침습적 수술 방법과 달리, 해당 기술은 주사 바늘을 통해 최소침습적 방식으로 전자 소자를 삽입할 수 있어 환자들에게 더 나은 진단 환경을 제공할 수 있다”고 밝혔다.

생분해성 전자 텐트를 활용한 최소침습적 대면적 뇌 표면전극 삽입 과정. [사진=서울대 공대]