흡수되어 사라지는 유기물 전극이 뇌 치료의 혁신이 될까?

(Researchers have implanted a dissolvable organic electrode in the brain of a zebrafish, using it to send electrical signals (highlighted in green). Credit: Hjort et al./Lund University)

뇌와 신경에 전극을 넣어 자극하는 치료는 현재 파킨슨 병이나 뇌전증 (간질), 그리고 만성 통증 등에 사용되고 있습니다. 하지만 뇌와 신경에 수술적으로 전극을 삽입하는 시술 자체도 침습적이고 이를 장시간 유지하는 것 역시 감염의 위험성이 있습니다.

스웨덴 룬드 대학 및 예테보리 대학의 연구팀은 유기물 폴리머로 되어 있는 미세침 전극을 개발했습니다. 주사기를 통해 주입할 수 있는 미세침 유기물 전극은 임무가 끝나면 저절로 흡수되어 사라지기 때문에 제거를 위한 수술이 필요 없습니다.

연구팀은 A5라고 불리는 수용성 혼합 전기 이온 폴리머를 이용해 이 미세 전극을 만들었는데 수개월 동안 전기 자극을 유도할 수 있습니다. 그리고 여기애 추가로 올리고머를 이용해 생분해되도록 만들었습니다.

연구팀은 실험 동물로 사용되는 제브라 피쉬의 뇌에 지름 30마이크로미터인 주사침을 이용해 이 전극을 삽입했습니다. 이후 주변에 염증이 생기면서 수지상 세포가 모여들면 전기가 잘 전도될 수 있는 환경이 마련됩니다. 여기에 전기를 유도해 주기적으로 전기 자극를 주는 것입니다.

이 유기물 전극은 9일 후 흡수되어 사라졌습니다. 연구팀의 다음 목표는 사람과 더 닮은 영장류 및 설치류 모델에 이를 적용하는 것입니다. 생분해성 유기물 전극이 뇌와 신경 치료에 새로운 게임 체인저가 될 수 있을지 궁금합니다.

참고

https://newatlas.com/medical/organic-electrode-allows-short-term-electrotherapy-without-surgery/

Hjort, M., Mousa, A.H., Bliman, D. et al. In situ assembly of bioresorbable organic bioelectronics in the brain. Nat Commun 14, 4453 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-40175-3

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