한양대 박원일 교수 연구팀, 생체이식형 소자 개발

체내에서 건강정보 측정하고 전송

한양대 연구진이 웨어러블 기기의 필수품으로 꼽히는 생체이식형 소자가 영구 작용할 수 있도록 하는 기술을 개발했다.

박원일 한양대 신소재공학부 교수(왼쪽)는 이재석 시카고대 연구원(제1저자·한양대 신소재공학부 졸업·오른쪽)과 함께 저절로 자라나는 조개껍데기(광물)에서 아이디어를 얻어 체내에서 사실상 영구 작용할 수 있는 생체이식형 소자를 개발했다고 24일 밝혔다.

웨어러블 기기의 최종단계 기술로 꼽히는 생체이식형 소자는 체내에서 건강 정보를 측정하고 외부로 전송하는 기기다. 기존 이식형 소자에 장착된 센서(실리콘)는 생체 면역반응 때문에 쉽게 녹아 오래가지 못했다. 이번에 개발된 소자는 건강 정보를 측정할 때만 센서를 덮고 있던 광물(방해석)이 녹고, 측정이 끝나면 광물이 저절로 자라 센서를 보호한다.

박 교수는 조개껍데기가 합성되는 과정에서 영감을 얻어 ‘생체모방광물화 과정’을 통해 방해석을 합성했다. 방해석은 본래 화강암보다 딱딱하지만 생체모방광물화 과정을 통해 외부 충격을 흡수할 수 있는 곡면 혹은 유연 소자로 제작이 가능하다. 방해석이 합성되는 동안 투입한 체내 피부의 콜라겐과 얽히는 ‘수중접착제’ 기능이 더해지면서 원하는 부위에서 장시간 작동할 수 있다.

합성된 방해석은 주변 환경에 능동적으로 반응하는 보호막 구조에 적용됐다. 박 교수는 “새로 개발된 생체이식형 소자에 적용된 능동형 보호막 구조는 생친화성 물질로 구성돼 체내를 소자로부터 보호할 뿐만 아니라 체내의 물질로부터 소자를 보호하는 역할을 한다”고 말했다. 연구 결과는 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 9월호에 게재됐다.

박진우 기자 jwp@hankyung.com