[이뉴스투데이 김진영 기자] DGIST는 장경인 로봇및기계전자공학과 교수 연구팀이 뇌 깊은 부위에 약물을 정밀하게 전달할 수 있는 뇌 삽입형 무선 신경 인터페이스를 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 성과는 파킨슨병·간질 등 난치성 뇌 질환 치료에 새로운 해법을 제시할 것으로 기대된다.
뇌 질환 치료의 가장 큰 난관은 혈뇌장벽(BBB)으로 외부 약물이 뇌 속으로 침투하기 어렵고 전신 투여 시 부작용 위험이 크다. 기존 약물 주입 장치는 외부 펌프와 관을 연결해야 해 환자 활동에 제약이 크고 장기간 사용이 힘들었다.
연구팀은 이를 해결하기 위해 완전히 유연한 구조의 삽입형 장치를 설계했다. 위장 연동운동을 모사한 마이크로펌프와 경사진 노즐·디퓨저 채널로 역류 없는 약물 주입을 구현하고, 무선 제어 모듈을 적용해 주입 속도와 용량을 실시간 조절할 수 있도록 했다.
뇌 모사체(아가로스 젤) 실험에서 약물이 일정한 속도로 전달되고, 무선 신호에 따라 주입량이 자유롭게 제어되는 것이 확인됐다. 모든 부품이 부드러운 소재로 제작돼 뇌 조직과 안정적으로 적합한 것도 입증됐다.
이번 기술은 외부 장비 없이 정밀 약물 전달이 가능한 새로운 치료 플랫폼이다. 향후 전극·센서와 결합해 환자 뇌 신호를 모니터링하고 필요한 순간 자동 약물 투여가 가능한 맞춤형 치료로 발전할 수 있다.
장경인 교수는 “뇌 깊은 부위까지 무선 정밀 약물 전달이 가능해졌다”며 “임상 적용을 위한 장기 안정성 검증을 거쳐 다양한 신경질환 치료 플랫폼으로 확장하겠다”고 말했다.
한편, 이번 연구는 산업통상자원부 산업기술 알키미스트 프로젝트와 과학기술정보통신부 나노·소재기술개발사업의 지원으로 수행됐다. 성과는 국제학술지 npj Flexible Electronics 8월호에 게재됐다.
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