수술 없이 주사로만 뇌질환 진단가능해졌다

(좌측부터) 서울대학교 재료공학부 배재영 박사, 김영서 박사과정, 강승균 교수, UNIST 신소재공학과 황경석 박사, 김주영 교수, 단국대학교병원 재활의학과 현정근 교수. /서울대 제공

서울대 공과대학은 재료공학부 강승균 교수 연구팀이 주사 바늘로 뇌질환 진단이 가능한 생분해성 전자 텐트 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.

강승균 교수 연구팀(배재영 박사, 김영서 박사과정, 강승균 교수)이 UNIST 연구팀(황경석 박사, 김주영 교수) 및 단국대학교 병원 연구팀(현정근 교수)과 이번 연구에서 개발한 기술은 지난 8월 5일 전자소자 분야 국제 저명학술지 ‘네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)’에 게재됐다.

이 연구는 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 설립한 뇌신경과학 스타트업 뉴럴링크(Neuralink)의 최근 임상 시험에서처럼 브레인 칩을 뇌에 삽입하기 위해 수술까지 감수하는 사람들은 그리 많지 않으리라는 전망에서 시작됐다. 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI, Brain Computer Interface) 장치를 뇌에 이식하려면 두개골을 제거한 후 전자칩을 삽입하는 위험한 수술을 받아야 하기 때문이다. 또 사용이 종료된 전자칩은 면역 반응을 가져올 위험성이 있어 제거하는 추가 수술도 해야한다. 연구팀은 바이오 및 뇌공학 기술이 대중화되려면 수술이 동반돼 매우 침습적일 수밖에 없는 기존 측정 방식을 극복할 대안이 절대적으로 필요하다는 점에 주목했다.

현재 임상에서 사용되는 기술의 관점에 따르면 기존의 뇌전증(간질) 및 파킨슨병 진단 방식에서는 손바닥 크기에 가까운 대면적의 뇌 전극 사용이 필수적이었다. 이에 전극 면적 이상의 두개골을 제거하는 위험한 수술이 불가피했다. 이 경우 뇌출혈, 뇌감염, 뇌척수액 누출과 같은 심각한 부작용이나 수술 후 신경성 고혈압 등 합병증의 가능성이 수반됐다. 서울대는 "수술 부담을 덜기 위해 개발한 '생분해성 전자 텐트'는 비침습적으로 뇌질환을 진단할 수 있는 혁신적 방법을 제안했다"라며 의미가 깊다고 설명했다.

생체 삽입형 전자소자를 이용해 무선 형태로 뇌압을 측정하는 ‘생분해성 뇌압 센서’ 개발 성과를 지난 2016년 국제 저명학술지 ‘네이처(Nature)’에 발표했던 서울대 강승균 교수 연구팀은 이번에 전자소자를 활용한 뇌진단 기술을 개발함으로써 전세계 생분해성 전자소자 분야에서 선도적인 역할을 맡게 됐다는 평가다. 서울대는 "배재영 박사, 김영서 박사과정, 황경석 박사 등 이번 연구 논문의 공동 제1 저자들은 국내 연구기관 소속으로 연구 활동을 펼치고 있는 만큼 이번 연구성과 발표가 한국이 의학적 치료·연구 융합의 기술 주도권을 크게 강화할 계기가 될 것"이라고 기대했다.

강영연 기자 yykang@hankyung.com