신체 움직임서 얻는 마찰전기로 말초신경 자극…"요실금 치료에 활용"

↑ 대구경북과학기술원(DGIST) 연구진이 개발한 신경조절 인터페이스와 이를 적용한 인체 삽입형 신경자극기 모식도(왼쪽). 오른쪽은 이 신경조절 인터페이스로 실제 말초신경을 자극해 얻은 전기자극 신호. [자료 제공 = DGIST]

국내 연구진이 신체의 움직임으로 생기는 운동에너지를 마찰전기 에너지로 바꿔 배터리 없이 말초신경을 자극할 수 있는 기술을 개발했다. 24시간 작동 가능한 신경자극기 개발을 통해 요실금 등 신경질환 증상을 개선할 수 있을 것으로 기대된다.
이상훈 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇공학전공 교수 연구진은 싱가포르국립대와 공동으로 인체에서 발생하는 기계적 운동에너지로 신경자극신호를 발생시켜 말초신경인 방광골반신경을 자극해 배뇨활동을 유도하는 신경인성 방광 치료용 신경조절 인터페이스를 개발했다고 12일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '나노 에너지' 6월호에 게재됐다.
신경인성 방광은 방광과 요도의 기능 장애를 동반하는 신경질환으로 요실금, 변실금 등으로 알려져 있다. 기존에 인체 삽입형 신경자극기로 천추신경을 인위적으로 자극하면 과민성방광 치료가 가능했지만, 신체 내 부작용이나 주기적인 배터리 교체와 등 한계로 환자가 심리적, 경제적 부담을 떠안아야 했다. 특히 고강성 성질을 지닌 기존의 신경자극기가 불필요한 신경 자극을 일으켜 합병증을 일으켰다.
반면 연구진이 개발한 신경조절 인터페이스는 유연하면서도 매우 작은 방광골반신경에 안정적인 삽입이 가능해 합병증 위험이 적다. 또 신경자극소자는 신체 움직임에서 발생되는 마찰 에너지를 전기로 전환시켜 에너지원으로 활용이 가능한 만큼 배터리 교체가 필요 없다.
이 교수는 "자율신경계의 일종인 방광골반신경을 마찰전기자극으로 조절하는 기술은 방광골반신경을 자극해 배뇨활동을 유도하는 방식으로 신경인성 방광을 치료하는 데 활용할 수 있다"며 "향후 배터리가 필요 없는 다양한 인체삽입형 말초신경자극기 개발로도 이어질 수 있을 것"이라고 밝혔다.
[송경은 기자]