뇌 질환 장기 연구, 미래 치료기기 개발에 거리·장소 제약 없어져
한국과학기술원(KAIST) 연구진이 연세대학교 연구진과 함께 미래 치료기기 개발을 위한 중요한 성과를 이룩했습니다. 이들은 미국 시카고와 한국 대전 간의 거리를 초월한 초소형 뇌 이식 장치를 인터넷을 통해 원격 조절하는 데 성공했습니다.
KAIST 연구팀은 정재웅 교수팀과 김화영 연세대 교수팀이 협력하여 약물 전달, 빛 자극, 무선 통신, 인터넷 원격 제어 기능을 통합한 사물인터넷(IoT) 기반 무선 뉴럴 임플란트(뇌 이식 장치)를 개발했다고 발표했습니다.
이 장치는 기존의 복잡한 유선 장비를 사용하여 실험동물 뇌를 자극하거나 약물을 주입하는 것과는 달리, 무선 연결을 통해 실험실에 직접 가지 않고도 약물을 실시간으로 투여하거나 특정 뇌 신경세포를 조절할 수 있는 기능을 제공합니다.
이 장치는 매우 작은 크기로, 동물의 움직임에 큰 방해를 주지 않습니다. 또한, 연구자가 동물에 가까이 가지 않아도 되므로, 스트레스로 인한 실험 결과의 왜곡을 줄일 수 있습니다.
연구팀은 실제 쥐에 장치를 이식하고 4주 동안 성능을 검증했습니다. 미국 시카고의 연구자가 한국 대전의 장치를 실시간으로 원격 조작하여, 국가 간 거리에서도 안정적인 작동을 확인했습니다.
앞으로는 센서와 인공지능(AI) 기술을 결합하여, 뇌 질환의 진단과 치료를 위한 지능형 이식형 의료기기 연구로 확장될 것으로 기대됩니다.
이번 연구에는 정은영 KAIST 전기 및 전자공학부 박사과정과 박종우 연세대 의대 박사과정이 공동 제1저자로 참여했으며, 연구 결과는 '사이언스 어드밴시스' 7월 29일 자에 발표되었습니다.