쥐 좌골신경에이식된 신경보철기기및 피로저항특성 이미지. (자료제공=성균관대학교)

성균관대학교는 전자전기컴퓨터공학과손동희 교수연구팀이 서울대현택환·김대형교수팀과 공동연구를통해 기계적변형에 대한내구성을 지니는신축성 전자소재 기반피로 저항성말초신경 보철기기를개발했다고 24일밝혔다.

연구팀은 신축성 자가치유고분자 및금 나노껍질로코팅된 은마이크로입자를 활용해생체적합성과기계적·전기적내구성을 갖는피로저항성 전자재료를합성했다. 이를통해 개발된소재는 금나노껍질-은마이크로 입자로구성된 전도성입자들이 기계적응력 하에서동적 재배열하는특성이 있어전도성을 자발적으로회복했다.

피로 저항성 전자재료기반의 신경보철기기를쥐의 좌골신경에이식한 연구팀은 5주 동안 외부로부터의기계적 자극을감지한 감각신호를획득, 기기를통해 전기자극을 줘운동 신경을유발했다. 이러한양방향 신경신호수집 및자극 기능은쥐가 깨어있는상태에서도 유지됐으며, 기계적 변형으로 인해기능이 저하되더라도자발적으로 회복이가능했다.

나아가 연구팀은딥 뉴럴네트워크(Deep Neural Network) 분석 기술을도입해, 신경보철기기를수집한 신경신호로부터쥐의 보행상태를예측해냈다.

손동희 교수는 “신경보철 분야의한계였던 내구성을혁신적으로 개선시킬수 있는새로운 패러다임의신경인터페이스를 개발한것으로 신경질환의 치료및 재활에크게 기여할수 있다”며 “향후 빅데이터·인공신경망 기반의 차세대로봇-신경인터페이스 기술의초석이 될것으로 기대된다”고 말했다.

과학기술정보통신부-한국연구재단기초연구사업, 기초과학연구원(IBS), 과학기술정보통신부-정보통신기획평가원정보통신·방송기술개발사업, 범부처전주기의료기기연구개발사업, ICT명품인재양성사업등의 지원으로수행된 이번연구의 결과는국제학술지 ‘어드밴스드머터리얼즈(Advanced Materials)’ 3월 19일자에 게재됐다.

출처: 브릿지경제, 성균관대-서울대 연구팀, 피로 저항성 전자재료 기반 말초신경 보철기기 개발 : 100세시대의 동반자 브릿지경제 (viva100.com)

류용환 기자 fkxpfm@viva100.com