 |
| 중앙대 이상민(왼쪽) 교수, 용형석 박사. 사진=중앙대 제공 |
1일 중앙대에 따르면 기계공학부 이상민 교수와 용형석 박사가 발표한 ‘무동력 이온 방출 및 전기 자극을 위한 인체 매개 생체전자장치’ 논문이 지난해 피인용 지수 23.991을 기록한 에너지분야 학술지 ‘ACS 에너지 레터스(Energy Letters)’에 게재됐다.
생체전자기기(Bioelectronics)는 약물 전달과 전기자극 등 다양한 의료분야에 활용될 수 있어 스마트 셀프케어 관련 유망한 솔루션이란 평을 받고 있지만 지속적인 배터리 전력 공급과 에너지 전달을 위한 부수적인 전선·회로 설치가 필요하다는 한계도 명확하다.
연구팀은 일상생활 속에서 버려지는 전기 에너지를 생체전자기기에 전달할 수 있다는 점에 주목했다. 걷기, 뛰기, 물건 집기나 스마트폰·노트북 등을 사용하는 것과 같은 신체활동은 교류 형태의 정전기나 전기장을 발생시키며 버려지는 전기 에너지를 만들어 낸다. 이러한 에너지는 생체조직 내 세포질과 세포외액에 유전분극을 일으키는 방식으로 인체를 통해 전달될 수 있다.
연구팀은 인체를 통해 전달된 에너지 손실을 표적부위에 집중시켜 무동력 전기자극과 약물 방출 치료를 할 수 있는 ‘인체 매개 생체전자기기’를 개발, 배터리나 전선 없이 인체를 통해 생체전자기기를 구동하는데 성공했다.
패치 형태로 구현된 인체 매개 생체전자기기는 기계적·전기적으로 최적화돼 있다. 생체적합성·피부접착성·이온확산성이 뛰어난 하이드로겔을 활용해 표적 부위에 미세전기장 집중을 유도한다. 피부에 부착하면 세포 활성화를 위한 미세전기장이 형성되고 하이드로겔에 저장한 약물 방출이 이뤄진다.
한편, 이번 연구는 한국연구재단이 주관하는 기초연구실 사업의 지원을 받아 이뤄졌으며, 이 교수 연구팀과 홍진기 연세대 교수 연구팀이 공동으로 연구했다.
[ⓒ 대학저널. 무단전재-재배포 금지]
