DGIST, 봉합사형 체내 삽입 센서 소자 개발
DGIST, 봉합사형 체내 삽입 센서 소자 개발
  • 강나리
  • 승인 2021.04.07 22:50
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조직 움직임 실시간 측정 증명
높은 안정성 체내 장기간 동작
관련 기술 임상 적용 기여 기대
DGIST로봇공학전공이재홍교수
이재홍 교수
대구경북과학기술원(DGIST)은 로봇공학전공 이재홍 교수 연구팀이 체내 삽입이 가능하며 수술 부위에 직접 봉합돼 고정 및 사용 가능한 봉합사형 유연 변형 센서를 개발했다고 5일 밝혔다.

체내 삽입형 전자소자를 직접 봉합이 가능한 형태로 개발한 첫 사례로, 기존 관련 기술의 고정 방식을 획기적으로 개선해 체내 삽입형 전자소자의 임상 적용을 앞당길 것으로 기대된다.

DGIST 이재홍 교수 연구팀이 제작한 무선 스트레인 센서는 소자 자체가 섬유형으로 구성됐다. 전자소자이면서도 동시에 봉합사로 활용돼 수술 과정에서 조직에 효과적으로 고정될 수 있는 장점을 지니고 있다. 이는 기존 체내 삽입형 전자소자를 임상에 적용하기 어려운 기술적 한계 중 하나로, 이번 연구는 해당 한계를 극복하고 전자소자를 직접 봉합하는 개념으로 발전시킨 첫 사례다.

개발된 체내 삽입형 스트레인 센서는 직접 봉합이 가능할뿐 아니라, 배터리가 필요 없는 수동형 무선 통신 시스템을 통해 무선으로 실시간 데이터 전송이 가능하다.

또 센서 내부의 특수 구조를 기반으로 같은 방식의 기존 센서 기술과 비교했을 때 월등히 높은 민감도를 보유하고 있음이 확인됐다.

이와 함께 연구팀은 기존 유연 전자소자의 기술적 문제 중 하나인 ‘요소간 전기적 연결 부위(납땜)’를 모두 제거하고, 전기적 연결이 필요 없는 무선 센서 시스템을 개발함으로써 유연 전자소자의 상용화 면에서 큰 장점을 확보했다.

개발된 봉합사형 체내 삽입 스트레인 센서는 미니피그를 이용한 동물 실험을 통해 목표 조직(아킬레스건)에 효과적으로 봉합·고정됐고, 조직의 움직임을 실시간으로 측정할 수 있음이 증명됐다.

체내 삽입 후 3주가 지난 후에도 삽입된 무선 센서는 여전히 잘 동작하며 체내에서 장기간 동작하는 데 높은 안정성을 보유한 점도 실험으로 증명했다.

이재홍 DGIST 로봇공학전공 교수는 “이번 연구를 통해 기존 체내 삽입형 전자소자가 지닌 기술적 한계를 획기적으로 극복하고, 관련 기술을 실제 임상에 적용하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구 결과는 지난 1일 전자 분야 국제 최상위 학술지인 ‘Nature Electronics’에 게재됐다.

강나리기자 nnal2@idaegu.co.kr

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