뇌질환 치료길 열렸다… 전자패치로 뇌 모니터링

IBS 뇌과학이미징 연구단 개발

IBS-KIST 공동연구진이 개발한 형상변형 대뇌피질접착 신축성 전자패치 IBS 제공

뇌 표면에 전자패치를 붙여 간질 등 뇌질환을 모니터링하고 제어하는 기술이 나왔다.

기초과학연구원(IBS)은 IBS 뇌과학 이미징 연구단 손동희·신미경 연구위원팀이 한국과학기술연구원(KIST) 바이오닉스연구센터 김형민 책임연구원 연구팀과 함께 '환자맞춤형 뇌질환 제어 전자약 기술' 구현에 성공했다고 19일 밝혔다.

연구진이 개발한 전자패치는 얇은 비닐 랩 같은 형태로 복잡한 뇌 곡면에 균일하게 밀착해 뇌파를 측정한다. 이렇게 뇌 표면에 부착된 전자패치는 음압 진동에도 안정적으로 고정돼, 잡음 발생을 억제하고 대뇌피질전도를 고품질로 측정할 수 있다.

연구진은 간질, 즉 뇌전증이 있는 쥐에 전자패치를 붙여 실험했다.

그결과, 전자패치는 자유롭게 움직이는 쥐에 이식된 상태에서도 안정적으로 뇌파를 측정했다. 이 패치는 발작 하기 직전에 나오는 고주파 신호를 정밀 포착해 간질 증상을 막는 초음파 자극을 가동했다. 뿐만아니라, 초음파 자극이 일어나는 동안에도 발작성 뇌파를 왜곡 없이 감지해냈다.

이때 치료 효과가 충분치 않으면 자극 조건을 즉각 조정해 발작 증상을 성공적으로 억제했다.

손동희 연구위원은 "이 전자패치 개발로 개별 환자의 뇌 신경 활동을 최초로 실시간 계측할 수 있게 돼 맞춤형 뇌질환 치료기술에 한 발짝 다가섰다"며 "향후 난치성 신경질환의 정밀 진단 및 개인맞춤형 치료를 가능케 하는 차세대 전자약 핵심기술로 자리할 것"이라고 말했다.

한편, 연구진은 이번에 개발한 '환자맞춤형 뇌질환 제어 전자약 기술'을 전자공학 분야 최고 권위지인 '네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)'에 11일 발표했다.

[e-mail] 김만기 기자