대구경북과학기술원(DGIST) 로봇및기계전자공학과 장경인 교수팀은 한국생명공학연구원 이영전 책임연구원팀과 공동 연구를 통해 '완전 매립형 무선 뇌신경 신호 기록기' 개발에 성공했다고 19일 밝혔다.
이 기술은 파킨슨병이나 알츠하이머병 같은 난치성 및 퇴행성 뇌 질환 치료를 위한 전자약 기술의 전임상 시험에도 활용될 수 있어 이목이 집중되고 있다.
이번에 개발된 기술은 배터리 없이 무선 전력 전송과 통신을 통해 영장류의 본능적 행동에서 발생하는 뇌신경 신호를 실시간으로 기록할 수 있다. 연구팀은 이 무선 뇌신경 기록기를 비인간 영장류인 실험용 원숭이의 뇌에 이식해 회복시킨 후, 한 달 동안 자유롭게 움직이는 상태에서 사료나 간식을 섭취하는 행동 중 뇌신경 신호를 성공적으로 측정했다.
기존 뇌신경 신호 기록기는 유선 연결로 인해 실험 공간에 제약이 있거나, 배터리로 작동해 방전 시 배터리 교체를 위한 재수술이 필요한 한계가 있었다. 하지만 장경인 교수팀은 배터리나 유선 연결 없이 무선 전력 전송과 통신을 통해 비인간 영장류의 자연스러운 행동을 방해하지 않고 뇌신경 신호를 은밀하게 측정할 수 있는 세계 최초의 무선 뇌신경 신호 기록기를 개발한 것이다.
장경인 교수는 "비인간 영장류가 신경 신호 기록기 이식 여부를 자각하지 못할 정도로 자연스러운 상태에서 무선으로 뇌신경 신호를 측정할 수 있는 기술을 개발했다"며 "전임상 시험과 임상 시험에도 범용적으로 적용될 수 있도록 발전시켜, 현재 의공학 기술로는 치료가 어려운 파킨슨병, 알츠하이머병 등 다양한 난치성 뇌질환 치료 연구에 기여할 수 있기를 기대한다"고 말했다.
한편, DGIST 장경인 교수팀(오세혁 박사과정생, 제갈장환 석박사통합과정생)과 한국생명공학연구원 이영전 책임연구원팀(원진영 박사후연수연구원)이 공동으로 참여한 이번 연구는 과학기술정보통신부 산하 한국연구재단의 STEAM 연구사업(글로벌 융합 연구 지원)과 나노 및 소재기술 개발사업으로 수행됐다. 연구 결과는 바이오메디컬 분야 최고 권위의 국제 학술지인 'Nature Biomedical Engineering' 11월 호에 게재됐다.
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