bar_progress
Dim영역

손상 최소화·목표 신경에 정확히 닿는 초미세신경전극 개발

뉴스듣기 스크랩 글자크기

글자크기 설정

닫기
인쇄 RSS

KIST 연구팀

서로 다른 여러 길이의 초미세전극들이 배열된 마이크로 니들(microneedle, 초미세 전극 다발). 신경섬유 다발, 망막, 뇌와 같이 굴곡진 조직의 서로 다른 깊이에 존재하는 신경세포 가운데 표적하는 세포에만 가까이 접근하여 신경신호를 효과적으로 읽어낼 수 있다.

AD
썝蹂몃낫湲 븘씠肄


[아시아경제 김봉수 기자] 인체 조직 내 여러 깊이에 존재하는 신경세포들에 가까이 다가가 신호를 기록하고 선택적으로 자극하기 위해 길이가 서로 다른 신경전극 다발로 만든 마이크로 니들 (microneedle·초미세 신경 전극 다발)이 개발됐다.


한국연구재단은 임매순·이병철 한국과학기술연구원(KIST) 박사 연구팀이 다양한 길이의 미세전극이 촘촘히 배열된 마이크로 니들을 제작할 수 있는 보다 단순한 반도체 공정을 개발했다고 21일 밝혔다.

욕실 바닥 타일의 틈새까지 닿기 위해서는 길이가 다른 솔이 촘촘히 배열된 청소용 브러쉬를 사용하는 것이 유리하다. 인체에서도 마찬가지다. 복잡한 굴곡이 있는 뇌, 망막 같은 3차원 조직 내 여러 층에 분포하는 신경세포들로부터 오는 신호를 동시에 기록하는 한편 원하는 위치의 신경세포만 자극하기 위해서는 제각기 다른 길이의 전극들로 구성된 마이크로 니들이 필요하다.


기존에는 이를 위해 길이가 서로 다른 신경전극을 개별로 제작 하고 조립하는 복잡하고 반복적인 방식을 거쳐야만 했다.


연구팀은 길이가 다른 신경전극을 각각 따로 제작하는 번거로움 없이 원하는 길이 배열 정보를 담은 포토마스크 디자인을 이용해 다양한 길이의 신경전극 다발을 한 번에 제작하는 방법을 개발했다. 끝을 뾰족하게(전극 말단 단면 폭: ~145nm) 하면서 종횡비를 높여 (25:1) 목표하는 신경 층에 정확히 위치하면서도 삽입 시 조직 손상을 최소화할 수 있도록 설계했다. 날카롭고 얇은 압정과 못이 벽에 더 부드럽게 잘 박히는 것과 같은 원리다. 실제 제작된 마이크로니들은 기존 연구 대비 100배 가량 작은 힘으로도 생쥐 뇌에 삽입될 수 있었다. 이는 애벌레 가시털이 생쥐 피부를 뚫는 힘과 비슷한 정도이다. 단위면적당 625개까지 미세전극을 아주 촘촘히 배열함으로써 신경신호를 대량으로 읽어낼 수 있어 복잡한 신경망의 기능적 연결 관계를 밝히는 것에 유용하도록 설계했다.

연구팀은 공정 최적화와 소자의 생체적합성, 전기적 특성 평가 등을 계획하고 있으며, 이를 활용한 고밀도 신경신호 분석이 뇌의 효율적 동작원리 규명 등을 위한 실마리가 될 것으로 기대하고 있다.


연구에 참여한 노현희 학생연구원은 "실명한 동물 안구 내에 소자를 이식하고 망막을 전기적으로 자극하여 인공 시각을 구현하는 전자약 실험도 준비하고 있다"고 설명했다.

이번 연구 결과는 재료과학 및 나노기술 분야 국제학술지 '나노-마이크로 레터즈(Nano-Micro Letters)'에 지난 9일 온라인 게재됐다.




김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr
AD

<ⓒ경제를 보는 눈, 세계를 보는 창 아시아경제(www.asiae.co.kr) 무단전재 배포금지>

함께 본 뉴스

새로보기

이슈 PICK

  • "왜 다들 날 봐요?" 멀뚱멀뚱…스타된 '세로' 인기체감 안 되나봐 "산책하러 나왔냐" 교통 통제 중 '뒷짐 여경' 논란 [포토]전우원 씨, 5.18 유족에 사과

    #국내이슈

  • 시민 구하다 큰 부상 어벤져스 "돌아가도 같은 선택할 것" "머스크, GM 회장과 열애 중"…깜짝소식의 진실 3m 솟구쳐 대파 됐는데 걸어나온 운전자…한국차 안전 화제

    #해외이슈

  • [포토]꽃망울 터트린 벚꽃 전두환 손자, 공항서 체포..“나와 가족들 죄인, 5.18유가족에 사과할 것”(종합) [양낙규의 Defence Club]전군 전력 총집결…'전설의 섬' 백령도

    #포토PICK

  • 토요타 수소차, ‘최고의 상용 콘셉트카’ 선정 'XM3 HEV 대세' 르노코리아 하이브리드는 뭐가 다를까 "하이브리드인데도 653마력"…BMW, 2억2190만원 XM 출시

    #CAR라이프

  • [뉴스속 용어]"이제 뒤에서도 찍는다" 과속카메라 지나도 찍히는 '후면 무인 교통단속' [뉴스속 용어]서울시장 공관 비방글 삭제 거절 'KISO' [뉴스속 인물]美 의회서 '틱톡의 자유' 외친 저우서우즈 CEO

    #뉴스속OO

간격처리를 위한 class

많이 본 뉴스 !가장 많이 읽힌 뉴스를 제공합니다. 집계 기준에 따라 최대 3일 전 기사까지 제공될 수 있습니다.

한눈에 보는 뉴스&트렌드