>왼쪽부터 포스텍 신소재공학과 김연수 교수·한임경 박사·대구경북첨단의료산업진흥재단 송강일 박사>

 

김연수 교수·한임경 박사 연구팀이 대구경북첨단의료산업진흥재단(케이메디허브) 송강일 박사와 공동 연구를 통해 몸속에서 효과적으로 작동하는 전기 전도성 하이드로겔을 개발했다고 30일 밝혔다.

 

이 하이드로겔은 뇌처럼 굴곡이 많은 생체 표면에 균일하게 도포할 수 있어 신경 조절에 더욱 유리하다는 평가를 받고 있다.

 

최근 새로운 재료를 사용해 몸속에 이식할 수 있는 유연한 전기 전도체를 개발하는 연구가 진행되고 있다. 다만 이 전기 전도체가 실제로 적용되기 위해선 전기 전도성이 높아야 할 뿐만 아니라 생체 조직과의 유사성, 낮은 독성, 접착력 등 갖춰야 할 조건이 많다.

 

현재까지 이 조건을 모두 만족하는 전기 전도체를 개발하기는 어려웠다.

 

연구팀은 이번에 이 같은 조건을 충족하는 그래핀 기반 하이드로겔을 개발했다.

 

이 하이드로겔은 전기 전도성이 높은 데다 물속에서도 우수한 접착력을 유지하고 형태가 바뀌지 않는다는 게 특징이다. 하이드로겔의 점탄성이 생체 조직의 특성과 매우 비슷해 염증 반응이나 접촉으로 인한 손상도 최소화할 수 있다.

 

연구 결과 쥐의 좌골 신경에 이 하이드로겔을 이식하고 저전류 전기 자극을 주자 신경 조절이 가능한 것으로 조사됐다. 세포독성시험과 쥐 조직에 대한 생체적합성 시험, 조직학적 분석을 통해 생체에 무해함도 확인됐다.

 

이 연구성과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)’ 최근 호에 게재됐다.

 

이 연구는 한국연구재단 신진연구자사업과 기초연구사업의 지원을 받아 진행됐다.

 

포스텍 김연수 교수는 “전기 전도성 하이드로겔의 개발로 생체 조직과 전자공학의 연계성을 크게 높였다”며 “생체 조직과 비슷한 신경 외 전극 재료로서 향후 차세대 생체 전자공학 분야에 활발하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.