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스스로 에너지를 공급하는 심박동기



(The symbiotic pacemaker based on implantable triboelectric nanogenerator. Credit: Zhou Li)


 미국과 중국의 과학자들이 돼지 심장의 수축력을 이용해서 영구적으로 작동이 가능한 심박동기를 개발하는데 성공했습니다. 인공 심빅동기는 부정맥이 있는 환자에서 인공적인 전기 신호를 통해 심장이 정상적으로 뛸 수 있게 도와주는 장치입니다. 현재 수백만명의 환자가 심박동기의 도움을 받아 정상작인 생활을 영위하고 있습니다. 하지만 기계인 이상 수명이 있어 교체가 필요합니다. 특히 배터리의 정기적인 교체가 필요합니다. 


 일부 연구자들은 심장의 수축력을 전기 에너지로 바꿔주는 장치를 이용하면 부피가 큰 배터리 자체를 삽입하거나 교체할 필요가 사라질 것으로 생각하고 연구를 진행했습니다. 중국 과학원의 저우 리 (Zhou Li, from the Chinese Academy of Sciences)를 비롯한 연구팀은 사람과 비슷한 부정맥을 지닌 돼지에 자가 발전형 심박동기를 (Self-powered pacemaker) 탑재해 안정적으로 작동할 수 있다는 점을 입증했습니다. 이 인공 심박동기는 마찰 전기 발전기 (triboelectric nanogenerator)를 이용합니다. 


 물론 실제 사람에 이식하기 전까지 많은 연구를 통해 안전성을 검증할 필요가 있지만, 이론적으로 볼 때 매우 획기적인 변화가 예상됩니다. 연구팀은 이 마찰 전기 소재가 여러 분야에 응용될 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 예를 들어 옷에 붙여 미세한 전기를 생산해 유용하게 사용할 수 있는 웨어러블 기기 등에 응용될 수 있습니다. 


 영구 삽입형 인공 심박동기 이상으로 마찰 전기를 이용한 기기 역시 앞으로 흥미로운 주제가 될 것 같습니다. 


 참고 


Symbiotic cardiac pacemaker, Nature Communications (2019). DOI: 10.1038/s41467-019-09851-1 , https://www.nature.com/articles/s41467-019-09851-1




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