위장관 신경의 전기 신호를 측정하는 삼킬 수 있는 센서

(Overview of the ingestible device. Credit: You et al. (Nature Electronics, 2024).)

MIT와 하버드 대학의 연구팀이 위에서 정보를 수집할 수 있는 새로운 형태의 진단기기를 개발했습니다. 위장관에는 많은 신경이 분포하고 있는데, 이 장신경계 enteric nervous system (ENS)는 자율신경계의 주요 3대 가지 중 하나로 우리가 섭취한 음식을 효과적으로 처리할 수 있게 도와줍니다.

입에서 식도, 위, 소장, 대장으로 이어지는 소화기계는 서로 역할이 다른 생산 공정이 컨베이어 벨트로 이어진 것 같은 구조입니다. 따라서 각 부위가 적절하게 맞는 움직임을 하기 위해서는 많은 신경의 도움이 필요한데, 이것이 제대로 되지 않을 경우 여러 가지 질병의 원인이 될 수 있습니다.

하지만 몸속 깊숙이 있는 위장관에 직접 센서를 넣는 일은 매우 어렵기 때문에 과학자들은 삼킬 수 있는 센서를 개발했습니다. 연구팀이 개발한 센서는 multimodal electrophysiology via ingestible, gastric, untethered tracking (MiGUT)이라고 부르는데, 돌돌 말려 있는 긴 줄처럼 생긴 센서로 알약처럼 삼킨 후 안에서 펼쳐지는 구조를 지니고 있습니다.

동물 실험에서 이 센서는 성공적으로 위의 전기 신호를 측정해 외부로 전송했습니다. 외형상 장으로 쉽게 빠져나올 지 걱정되는 부분도 있으나 이것보다 훨씬 긴 기생충도 쉽게 장을 통과한다는 점을 생각하면 어렵지는 않을 것으로 보입니다.

연구팀은 이 삼킬 수 있는 센서를 통해 위장관의 움직임이나 전기 신호는 물론 심장의 움직임 같은 내부 장기 데이터를 수집할 수 있을 것으로 보고 있습니다. 연구팀은 임상 시험을 위한 연구를 준비 중입니다. 언젠가 실제 임상에서 활약하는 날이 오게 될 지 궁금합니다.

참고

https://medicalxpress.com/news/2024-06-ingestible-device-gastric-electrophysiological.html

Siheng Sean You et al, An ingestible device for gastric electrophysiology, Nature Electronics (2024). DOI: 10.1038/s41928-024-01160-w

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