▲ ETRI가 부식이 생기지 않는 유연한 신경 전극을 개발했다.

국내 연구진이 부식이 생기지 않는 유연한 신경 전극을 개발했다.

ETRI(한국전자통신연구원)는 생체 친화적인 금(Au)과 불소(F)계 고분자로만 이뤄진 신경 전극을 개발하는데 성공했다고 19일 밝혔다.

기존의 생체 전극은 고분자 기판에 금속 전극을 접합해 생물학적으로 거부반응이 적은 전극을 주로 사용해 왔다.

크롬(Cr)이나 티타늄(Ti) 등이 기판과 전극을 붙여 주는 접착층으로 이용됐지만 생체에서 부식이 발생해 장기간 사용하는 데 어려움이 있었다.

ETRI 연구진은 흡습성이 거의 없는 불소(F)계 고분자 필름을 플라즈마 처리하고 녹는점 이하에서 열압착해 금(Au)전극과 접착했다.

불소계 고분자 필름은 화학적 내구성이 뛰어나고 수분흡수 및 투과가 없어 생체 내 삽입하더라도 부식없이 장기간 사용이 가능하다.

연구진은 개발한 신경 전극을 70도의 진한 질산에 1시간 이상 담가두어도 부식이 발생하지 않았다고 설명했다.

▲ 부식이 생기지 않는 유연한 신경 전극을 개발한 ETRI 연구진.

또 직경 100㎛(마이크로 미터)인 16채널 금 신경전극을 제작해 간질을 유도한 실험용 쥐 머리에 삽입한 뒤 신경 신호를 측정한 결과 신경 전극으로서의 성능도 확인할 수 있었다고 연구진은 덧붙였다.

연구에 참여한 원광대학교 의과대학 김민선 교수는 "신경 전극은 생체에 삽입해 근육 및 신경세포의 지속적 전기자극을 통한 뇌 및 심장 기능의 조절에 활용할 수 있다"라며 "이번에 개발한 신경 전극은 부식이 없어 장시간 뇌 활동성을 측정 및 조절이 가능해 뇌 질환 연구에 도움이 될 것으로 기대한다"라고 말했다.

ETRI 정상돈 시냅스소자창의연구실장은 "추가 시험을 거쳐 임상에도 적용할 계획"이라며 "기술이 보급될 경우 국내외 뇌 기능의 이해 증진 등 실용화에 기여할 것"이라고 설명했다.

한편 이번 연구는 ETRI 시냅스소자창의연구실 김용희 박사가 제1저자로 연구를 주도하고 박종길 선임연구원, 원광대학교 의과대학 김민선 교수, 구호 박사가 참여했다.

연구결과는 미국화학회가 발간하는 '응용 재료 및 인터페이스(ACSAMI)' 논문에 게재됐다. 논문 제목은 'Fluoropolymer-Based Flexible Neural Prosthetic Electrodes for Reliable Neural Interfacing'이다.

신성우  sungwoo2010@hanmail.net

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