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인체에 넣는 의료기기 수명 늘리는 코팅기술 개발

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인체에 넣는 의료기기 수명 늘리는 코팅기술 개발

2021.07.11 12:00
연구진이 개발한 코팅이 적용된 신경탐침의 분해도와 코팅 적용 과정에 관한 모식도. KIST 제공.
연구진이 개발한 코팅이 적용된 신경탐침의 분해도와 코팅 적용 과정에 관한 모식도. KIST 제공.

파킨슨병 등 뇌질환 치료를 위한 뇌심부 자극기는 인체에 삽입해 사용한다. 인체에 삽입되면 주변 생체조직에 면역반응을 유도하면서 기기 성능 저하로 이어져 장시간 사용이 어렵다. 

 

한국과학기술연구원(KIST)은 조일주 뇌과학연구소 단장 연구팀이 서정목 연세대 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 뇌를 포함한 인체에 삽입되는 의료기기 코팅 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 인체 삽입시 조직 손상을 최소화하고 염증반응을 억제해 기기 수명을 기존 대비 4배 늘릴 수 있는 기술이다. 

 

연구팀이 개발한 기술은 인체 삽입 기기 표면에 단분자막과 윤활유를 얇고 균일하게 코팅하는 방법이다. 기기가 인체에 삽입되는 동안 발생하는 기기-조직간 마찰을 줄여 조직 손상을 최소화한다. 면역 거부 반응에 의해 활성화된 면역세포들이 기기 표면에 붙는 것도 막는다. 

 

연구팀은 실험을 통해 생쥐 뇌에 코팅 기술이 적용된 신경 탐침을 삽입해 관찰했다. 관찰 결과 삽입 직후 신경 탐침 내 32개의 뇌신호 측정 전극 중 90% 이상의 전극에서 뇌신호가 성공적으로 관찰됐다. 이는 코팅 기술이 적용되지 않은 신경 탐침에서 관찰되는 신호의 2배에 달한다. 

 

뇌조직 관찰을 통해 삽입 과정에서 발생하는 조직 손상도 최소화된다는 사실을 확인했다. 또 생물 부착 방지 특성으로 기존 전극에 비해 4배가 긴 4개월간 안정적으로 뇌신호 측정이 가능했다. 면역세포들이 기기 표면에 붙는 현상을 코팅막 처리로 억제했기 때문이다. 

 

조일주 단장과 서정목 교수는 “개발한 코팅 기술은 뇌뿐만 아니라 다른 인체 부위 삽입 기기에도 활용이 가능하며 관련 기기의 수명을 획기적으로 연장할 수 있을 것”이라며 “인체 삽입형 의료기기의 교체 주기도 늘릴 것으로 기대된다”고 말했다. 

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