DGIST, 배터리 없이 인체에너지로 신경질환 치료하는 기술 개발

DGIST 로봇공학전공 이상훈 교수(왼쪽 첫번째)와 연구진들. DGIST 제공

대구경북과학기술원(DGIST)은 배터리 없이 말초신경을 자극하는 신경조절 인터페이스를 개발했다고 12일 밝혔다.

DGIST 로봇공학전공 이상훈 교수팀과 싱가포르국립대 연구팀이 개발한 이 기술은 신체 내에서 버려지는 기계적 운동에너지를 모아 마찰전기 에너지로 변환하는 소자를 만든 뒤 여기에 신경인터페이스 기술을 접목한 것이다.

연구팀은 말초신경 중에서 방광골반신경을 자극해 배뇨활동을 유도하는 연구를 통해 이 기술을 개발해 냈다.

신경질환 중 하나인 신경인성 방광은 방광과 요도 기능에 장애가 있는 증상이다.

요실금이나 변실금을 가진 과민성방광 환자에게는 인체에 신경자극기를 삽입해 천추신경을 자극하는 치료법을 쓴다.

이런 방법은 신체 내 부작용이나 주기적인 배터리 교체 등으로 환자에게 심리적·경제적 부담을 줄 수 있다.

이 교수팀 등이 개발한 것은 인체에서 발생하는 기계적 운동에너지를 모아 마찰전기에너지로 바꿔주는 마찰대전신경자극소자를 적용해 방광의 배뇨 기능을 유도하기 때문에 배터리 없이도 신경조절이 가능하다.

또 개발된 신경조절 인터페이스가 유연하고 작아 합병증이나 불필요한 신경 자극 위험도 적다.

이 교수는 "마찰전기를 신경자극 실험에 적용한 것이 연구의 시작이었다"며 "자율신경계의 일종인 방광골반신경을 마찰전기자극으로 조절하는 이 기술은 앞으로 배터리 없는 인체 삽입형 신경자극기 개발에 무한한 응용 가능성을 보여준 것"이라고 평가했다.

이번 연구는 한국연구재단 신진연구의 지원을 받았고, 최근 저명한 화학분야 저널인 '나노 에너지(Nano Energy)' 에 게재됐다.