'돌연사 주범' 부정맥 실시간 진단·치료 전자 패치 개발
연구팀은 대표적인 심장 진단 방식인 심전도가 아닌 심장이 수축·이완하는 물리적 운동을 직접 감지할 수 있는 반도체 기반의 압력센서를 개발했다.
이 센서는 심장 표면에 부착될 정도로 얇은 패치 형태로, 고해상도 압력센서가 분포돼 있어 심장 표면 압력 분포를 실시간 감지할 수 있다.
부정맥을 감지하면 심장에 전기 자극을 가하도록 표면적이 넓은 나노구조 전극을 결합했다.
즉, 하나의 패치로 심장의 압력 감지, 미세 전기 자극을 동시 수행할 수 있다.
압력센서는 몸속 내부 또는 외부에서 가해지는 전기적 신호에 간섭을 받지 않아서 압력 감지 기능과 전기 자극 기능을 동시에 수행할 수 있다.
연구팀은 부정맥을 유발한 실험용 토끼의 심장 표면에 자동으로 미세 전기 자극을 가해 심장 박동을 정상화하는 데 성공했다.
전자 패치를 심장 표면에 장기간 안정적으로 고정하기 위해 홍합의 접착 능력을 모방해 생체 접합성이 우수한 하이드로젤 접착제도 개발했다.
이 접착제가 코팅된 전자 패치는 실험 토끼의 심장 표면에 부착된 지 10주가 지나도 안정적으로 기능했다고 연구팀은 설명했다.
박장웅 연구위원은 "심장 부착형 전자 패치 기술은 기존 이식형 제세동기 기술의 한계를 극복하고 새로운 심장 질환 진단·치료 전자장치에 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.
연구 결과는 국제학술지인 '사이언스 어드밴시스'(Science Advances)에 이날 온라인 게재됐다.
/연합뉴스
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