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'전자약'통합검색 결과 입니다. (3건)

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IBS-KIST, 신축성 '전자약' 개발…뇌전증 제어 신기원 열어

국내 연구진이 병리적 뇌파의 자극 정도를 정확히 계측 가능한 전자약(질병치료 전자장치)을 처음 개발했다. 기초과학연구원(IBS)은 KIST와 함께 대뇌에 균일하게 밀착할 수 있는 새로운 뇌 인터페이스 신축성 전자패치를 개발했다고 19일 밝혔다. 초음파 신경 자극에도 잡음 없는 뇌파 계측이 가능하다. 이 연구는 IBS 이미징 연구단 손동희 연구위원(성균관대 전자전기공학부 교수) 연구팀과 신미경 연구위원(성균관대 글로벌바이오메디컬공학과 교수) 연구팀이 한국과학기술연구원 바이오닉스연구센터 김형민 책임연구원 연구팀과 공동으로 진행했다. 최근 난치성 뇌질환 치료에 병변 조직을 자극하는 경두개 집속초음파 신경 자극술이 보급돼 있으나, 환자 뇌신경 구조가 제각각이어서 고정된 신경자극이 환자의 증상을 악화시키는 경우가 발생했다. 이에 대한 대안으로 초음파 자극에 따른 뇌파 변화를 감지해 환자 맞춤형으로 자극 조건을 제시하는 페-루프 신경자극 방법이 도입됐다. 그러나 이 방법도 뇌 조직 곡면에 전자패드를 밀착시키지 못해 장시간 뇌파 계측이 어려웠다. 또한 음압 진동으로 극심한 잡음이 발생해 신경자극술을 수행하는 동안 전기적 뇌파 계측이 곤란했다. IBS-KIST 연구진이 '새로운 개념의 생체결합 전자소자 플랫폼'으로 이 문제를 해결했다. 핵심은 대뇌피질접착 신축성 전자패치(MCA 센서)가 형상 변형이 가능하다는 데 있다. 연구팀은 이 패치를 △카테콜 기능기가 결합된 알지네이트 고분자(Alg–CA) 기반의 하이드로젤 접착제 △신축성 초박막 △16채널 미세전극소자 △ 이소포론 비스우레아(IU) 기능기가 결합된 자가치유 고분자(SHP) 기반의 형상변형 기판 층으로 구성했다. 신축성 다중채널 미세전극소자는 구불구불한 배선 구조를 통해 기계적으로 늘어나는 변형 특성을 겸비한 박막 전자소자 형태로 구현했다. 박막 전극은 전사 프린팅 기법을 통해 형상변형 기판 층에 통합했다. 또 다중채널 전극이 배치된 전면에 접착 하이드로젤 수용액을 코팅해 전자패치를 최종 완성했다. 손동희 연구위원은 “초음파 자극에 반응하는 개별 환자 뇌신경 활동을 최초로 실시간 계측할 수 있게 됐다"며 "맞춤형 뇌질환 치료기술에 한 발짝 다가섰다”고 전했다. 연구결과는 전자공학 분야 국제학술지 '네이처 일렉트로닉스 (Nature Electronics, IF 33.7)'에 온라인으로(9월11일) 게재됐다.연구에는 IBS 뇌과학이미징연구단 손동희 연구위원, 신미경 연구위원, KIST 김형민 책임연구원,(이상 교신저자), IBS 뇌과학이미징연구단 이성준 I박사후연구원, 성균관대 금정은 박사후연구원(이상 제1저자)이 참여했다.

2024.09.19 10:38박희범

인터넷 게임 중독, 집에서 하루 30분 '전자약'으로 치료 가능성 확인

'전자약(藥)'의 일종인 경두개직류자극(tDCS)을 인터넷 게임 중독 치료에 활용할 수 있다는 연구결과가 국제학술지에 발표돼 관심을 모으고 있다. 가톨릭대학교 서울성모병원 정신건강의학과 김대진 교수(교신저자) 연구팀(영상의학과 안국진 교수(공동저자), 대전성모병원 정신건강의학과 정조은 교수(제1저자))은 2018년부터 서울성모병원 중독 클리닉을 통해 인터넷 게임 중독 증상이 있는 20대 남성 22명을 대상으로 경두개직류자극으로 치료하는 연구를 진행해왔다. 경두개직류자극은 용어가 의미하는 바와 같이 피부 표면(두피)에 부착된 +, - 전극을 통해 미세한 직류를 흘려 뇌의 신경세포를 자극해 기능을 조절하는 일종의 신경조절술이다. 우선적으로는 자극 부위 근처의 신경세포 활동을 조절하지만, 서로 연결된 네트워크를 형성하는 신경세포 특성을 활용해 뇌 내부의 신경회로까지 영향을 주는 원리로 치료를 진행한다. 이번 연구의 참가자들은 배외측 전전두엽 피질을 통해 전기적 자극이 전달될 수 있도록 정해진 방법과 일정에 따라 하루 30분, 2주 동안 집에서 자가 치료를 진행했다. 무작위배정, 이중맹검, 가짜기기 대조방식으로 이루어진 이번 연구에서 치료군에서는 대조군 대비 긍정적인 결과가 나타났다. 치료 전후 촬영한 기능적 MRI를 통해 확인한 영상에 따르면 치료군은 전대상피질과 배외측 전전두엽 피질 사이의 연결성이 증가했음을 확인했으며, 이를 통해 자기조절능력을 유의하게 증가시키고 중독 대상에 대한 반응을 억제하는 긍정적인 효과가 있음을 확인했다. 여러 연구에 따르면 중독 장애는 단순히 개인의 의지 부족이나 습관의 문제라기보다는 전두엽 기능이 저하되는 일종의 뇌 질환이다. 즐거운 행위에 대한 동기 부여를 조절하는 보상체계의 변화로 갈망은 증가하나, 판단이나 계획, 자기 통제 등 인지기능 조절 능력은 감소해 '중독의 악순환'에 빠지게 돼 적절한 치료를 위해서는 중독 장애를 우울증과 마찬가지로 '누구나 겪을 수 있는 것'으로 인식하고 체계적으로 접근해야 하지만 사회적 인식은 아직 다소 부족한 실정이다. 일상생활에서 흔히 접하고 있기에 그 심각성을 인지하기 어렵지만 기술 발달과 다양한 게임의 개발 등에 따라 인터넷 게임 중독 인구는 전 세계적으로 급격하게 증가하고 있다. 미국정신의학회는 2013년부터, 세계보건기구(WHO)는 2019년부터 게임 장애를 중독성 장애로 분류하는 등 학계는 과도한 게임 이용으로 발생하는 문제를 최근 세계 공중보건 이슈 중 하나로 바라보고 있다. 현재 게임 중독을 치료하기 위한 목적으로 승인된 약물은 아직 없어, 연구팀은 이번 연구가 약물 치료 이외의 새로운 치료도구로서 체계적인 관리가 요구되는 게임 중독 대상자들에게 도움이 될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 경두개직류자극은 비침습적일 뿐 아니라, 스마트폰 대비 약 1/1000 수준에 불과한 전류량(최대 2mA)과 전자파(약 0.001W/kg) 노출을 고려했을 때 인체 위해성과 부작용 우려도 크지 않다. 또 기기 크기가 작고 작동 방법도 복잡하지 않아, 처방 이후에는 집에서 자가 치료가 가능하므로 치료 편의성도 높다. 대전성모병원 정신건강의학과 정조은 교수(제1저자)는 “200개 이상의 선행연구를 종합해보더라도 전극 부착 부위의 따가움이나 열감 등 일시적 불편감 외에는 심각한 부작용은 아직 보고되지 않았다”며 “자가 적용이 가능해 약물치료만으로는 효과가 적은 여타 중독 환자들에게도 대안이 될 수 있을 것으로 기대되는 만큼, 향후 다양한 중독 치료에 적용할 수 있도록 연구 중”이라고 말했다. 서울성모병원 정신건강의학과 김대진 교수(교신저자)는 “최근 美 FDA뿐 아니라 한국 식약처에서도 치료 용도로 승인받은 전자약이 증가함에 따라, 일반 대중들의 관심도 역시 높아지고 처방 사례도 증가하고 있다”며 “정신의학 분야에서도 중독, 우울증, 불안장애 등 다양한 질환에서 유효성을 입증하고 있는 만큼, 후속 연구를 통해 환자들에게 보다 안전하고 효과적인 치료 가능성을 제시하기 위해 노력할 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 국제학술지인 행위중독저널(Journal of behavioral Addictions / IF 7.8(2022)) 4월호에 게재했다.

2024.05.10 10:35조민규

인간-기계 상호작용 제어·전자약·디지털 육종 등 선정

바이오 기술은 올해 디지털 전환이 가속화하고 엔지니어링과의 융합화가 대세로 자리잡을 전망이다. 과학기술정보통신부(장관 이종호, 이하 '과기정통부')와 한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 'KRIBB')은 26일 바이오 분야 미래 비전을 제시할 '2024년 10대 바이오 미래유망기술'을 선정, 발표했다. 이 결과는 바이오 정보 포털사이트 바이오인(www.bioin.or.kr)에 공개됐다. 연구진은 크게 플랫폼바이오, 레드바이오, 그린바이오, 화이트바이오 등 4개 부문으로 나눠 10개 기술을 선정했다. 이 가운데 특히 주목 끈 기술은 각 부문별로 ▲플랫폼 : 인간-기계 상호작용 제어기술 ▲레드 : 신경질환 치료 전자약 ▲그린 :기후변화 대응 디지털 육종 ▲화이트 : 데이터 기반 친환경 농약 합성기술 등이다. 노경원 과기정통부 연구개발정책실장은 “10대 바이오 미래유망기술은 고령화, 감염병, 기후변화 등 글로벌 난제 해결에 기여할 가능성이 크다”며 “향후 첨단 바이오 분야에서 퍼스트-무버형 R&D 기반을 만들어 가는데 최선을 다할 것”이라고 말했다. 연구를 수행한 김무웅 국가생명공학정책연구실장은 “올해 선정한 10대 기술을 보면, 지난해와 달리 기술이 보다 구체화하고 융합화하는 경향을 볼 수 있을 것”이라며 “설문조사와 전문가 평가를 거쳐 10대 기술을 선정했다”고 덧붙였다.

2024.02.26 16:45박희범

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