(It's not much to look at, but that's a SWED (sub-cellular sized wireless electronic device) smaller than a blood cell, seen through a scanning electron microscope. Image courtesy of the researchers)
(The cell–electronics hybrids can pass through the blood-brain barrier without being attacked by the body's immune system, and help the sub-cellular sized wireless electronic devices self-implant on target regions of the brain. Image courtesy of the researchers)
과학자들은 뇌에 전극을 삽입하는 방식으로 뇌 질환을 치료하거나 혹은 뇌 컴퓨터 인터페이스 (BCI, brain computer interface)를 개발해 왔습니다. 하지만 사실 매우 침습적인 뇌수술을 필요로 하기 때문에 일반적인 치료 목적으로 사용하는데 한계가 있습니다. 장기적으로 뇌 임플란트는 염증을 유발할 가능성이 있으며 그렇지 않더라도 가격이 매우 비쌀 수밖에 없습니다.
MIT의 데블리나 사카 (Deblina Sarkar heads the Nano-Cybernetic Biotrek Lab at MIT) 교수 연구팀은 이 단점을 근본적으로 해결할 수 있는 대안을 개발했습니다. 바로 주사기로 주입할 수 있는 초미세 전자 임플란트 기기인 서큘라트로닉스 (Circulatronics)입니다.
이 기기는 세포보다 작은 크기의 무선 전자 기기 (sub-cellular sized wireless electronic devices (SWED))로 외부에서 적외선 레이저를 통해 아주 미세한 에너지를 받아 신경 세포에 전기적 자극을 주는 장치입니다.
가장 독특한 부분은 병변까지 도달하는 방식입니다. 세포 하나보다 작은 전자 기기가 백혈구의 일종인 단핵구 (monocytes)에 붙어 있는데, 이 상태에서 주사를 통해 혈액에 주입하면 단핵구가 알아서 뇌까지 들어간 후 염증이 있는 부위에 모이게 됩니다. 이후 목표로 하는 병변 부위에 두개골을 투과할 수 있는 적외선 레이저를 조사해 원하는 부위에 약한 전기 자극을 주어 치료 효과를 기대하는 것입니다.
(소개 영상)
연구팀은 쥐를 이용한 동물 모델에서 서큘라트로닉스가 성공적으로 뇌에 자극을 주고 심한 부작용을 일으키지 않는다는 것을 확인했습니다. 연구팀은 스핀 오프 스타트업인 Cahira Technologies를 설립하고 3년 후 이 기술을 상용화하기 위한 임상 시험을 준비 중입니다.
상당히 급진적인 아이디어라 과연 사람에서도 기대한 효과를 내고 큰 부작용이 없을지 의문이긴 한데, 진짜로 효과가 있을지 궁금합니다.
참고
https://newatlas.com/brain/mit-injectable-brain-chips-treat-disease/
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