연세대학교(총장 윤동섭) 전기전자공학과 안종현 교수 연구팀이 기존 뇌수술의 위험을 대폭 줄인 주사기 주입형 최소침습식 뇌신경 임플란트 센서 기술을 개발했다. 이 연구는 그 중요성과 혁신성을 인정받아 저명한 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials, IF 27.4, 상위 2%)’의 커버 논문으로 선정됐다. 

이번 연구는 서울대 의과대학 정천기 교수, 인천대 생명공학부 양성구 교수와의 공동연구로 진행됐으며, 뇌전증과 파킨슨병 등 중증 뇌 질환의 진단과 치료에 새로운 솔루션을 제공할 것으로 기대된다.

개발된 2차원 물질 기반의 뇌신경 임플란트 센서는 2mm 직경의 작은 구멍을 통해 주사기로 뇌에 주입되며, 대뇌피질 표면에서 6~12mm 크기로 확장돼 최소침습적으로 뇌를 모니터링한다. 이 기술은 기존 개두술을 통한 센서 삽입의 위험을 크게 줄일 수 있음을 보여준다.

또한 이 센서는 뇌피질전도신호(ECoG)를 감지할 뿐만 아니라, 뇌압과 뇌 온도 등 다양한 생체 신호를 동시에 모니터링할 수 있는 다기능성 소자다. 이로 인해 뇌전증, 파킨슨병 등 여러 뇌 질환을 조기에 감지할 수 있으며, 수술 예후를 모니터링하는 데 중요한 역할을 할 수 있다.

연세대 안종현 교수는 “이 기술은 기존 개두술을 통한 센서 삽입의 위험성을 최소화하면서 뇌 질환의 모니터링과 치료를 가능하게 해, 향후 다양한 뇌 질환의 진단과 치료뿐만 아니라 안전한 뇌신경 인터페이스(BCI)로서도 기능할 수 있을 것으로 기대된다.”고 말했다. 

한편, 이번 연구는 산업통상자원부 ‘산업기술 알키미스트 Brain to X’ 프로젝트의 지원을 받아 수행됐으며, 연세대 전기전자공학과 김제중 박사, 홍주영, 박경태 박사과정생이 함께 연구를 진행했다.