ETRI 김용희 박사가 이번에 개발된 고효율 전기자극용 다중전극 어레이를 들어보이고 있다.ETRI 제공
[대전=일요신문] 박하늘 기자 = 국내연구진이 뇌신경계 질환의 기능회복과 뇌 학습연구에 사용할 수 있는 고효율의 뇌 신경전극을 개발했다.
한국전자통신연구원(ETRI)는 구멍을 많이 뚫은 금(Au) 나노구조체와 이리듐(Ir) 산화물 나노박막을 결합해 신경세포에 전기자극이 가능한 신경전극을 개발했다고 1일 밝혔다.
뇌 신경연구를 위해서는 뇌신경 신호를 고감도로 검출이 가능하고 신경조직을 효율적으로 자극 할 수 있는 신경전극이 필요하다.
ETRI는 평면 전극에 스펀지와 같은 50 nm 크기의 다공성 금 나노구조체를 만들어 10 nm 이하의 두께로 이리듐 산화물을 나노구조체 표면에 얇게 코팅해 신호 감도가 뛰어나고 전기 자극 효율이 높은 신경전극을 개발했다.
연구진은 이 전극을 쥐의 뇌신경조직에서 자극 반응에 따른 신경 신호를 측정한 결과 0.1 V의 아주 낮은 자극에서도 반응 신호 검출이 가능했으며 3~5 V의 자극에 활발하게 반응함도 확인했다.
뇌신경에 공급되는 전하주입효율을 기존 15% 이하 수준에서 25%까지 향상 시켰다.
ETRI는 이번 연구성과가 뇌 이식용 유연 신경전극 제작 기술로 이어지도록 중점적으로 연구할 계획이다.
ETRI 정상돈 시냅스소자창의연구실장은 “고 신뢰성 뇌-컴퓨터 양 방향 인터페이스를 구현할 계획이며, 관련 기술의 보급은 국내 뇌 과학 수준의 향상, 뇌질환자의 기능 회복을 통한 고령화 대응, 그리고 분산형 인공지능 시스템 구현에 기여할 것이라고 말했다.
이 연구성과는 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 10월31일 자에 게재됐다.
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