ETRI(한국전자통신연구원)는 나노미터(㎚, 10억분의 1ｍ) 크기의 수많은 구멍으로 이뤄진 금(Au) 구조체와 이리듐(Ir) 산화물로 신경세포에 전기 자극이 가능한 신경전극을 만들었다고 1일 밝혔다.
뇌졸중 등 뇌신경계 질환 연구를 위해서는 뇌신경 신호를 고감도로 검출할 수있고 신경조직도 효율적으로 자극할 수 있는 신경전극이 필요하다.
기존 백금·나노입자·나노선 등으로 만들어진 신경전극은 표면적이 적어 효율이 낮고 기계적 강도도 떨어진다는 한계가 있다.
ETRI 연구진은 평면 전극에 50나노미터 크기의 다공성 금 나노구조체를 만든 뒤, 10나노미터 이하 두께로 이리듐(Ir) 산화물을 표면에 얇게 코팅해 신경전극을 개발했다.
연구진이 개발한 신경전극으로 실험 쥐의 뇌 신경조직의 신호를 측정한 결과, 0.1V(볼트)의 매우 낮은 자극에서도 반응 신호가 검출됐다.
뇌신경에 공급되는 전하 주입 효율은 3∼5V의 자극이 주어질 경우 25% 정도로,기존 효율(15%) 대비 10% 이상 향상됐다.
노이즈(잡음)가 크지 않아 신호 감도가 뛰어나고, 전기 자극 효율도 높다고 연구팀은 설명했다.
인체 삽입용으로 개발 중인 유연 전극이나 침 전극 등에 적용해 뇌신경계 질환치료와 뇌 학습 연구 등에 기여할 것으로 기대된다.
ETRI 정상돈 시냅스소자창의연구실장은 "다채널 신경신호를 측정·분석할 수 있는 연구장비도 개발 중이며, 앞으로 5년 내에 신경전극과 연구장비를 상용화할 계획"이라면서 "앞으로 임상 시험을 통해 의학적인 효용성을 검증할 예정"이라고 말했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 '나노 레터스'(Nano Letters) 지난달 13일자에실렸다.
jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>