| 초록 |
연구개요 배경: 기존의 뇌 접속 연구에 사용된 디바이스는 주로 유선 기술에 의존해 환자의 불편 및 감염의 위험 등의 문제가 있다. 또한 딱딱한 실리콘 기반의 유타(Utah) 또는 미시간 (Michiga) 어레이는 채널 밀도가 높으나 이식 부위 주변의 조직 손상을 유발하며 장기 내구성이 떨어지는 문제가 있었음 목표: 이를 극복하기 위해 유연 폴리머를 기반으로 하여 무선 전력/정보 송수신으로 완전이식이 가능하며 장기 내구성이 뛰어난 초소형 뇌 임플란트를 개발하고자 함. 활용: 자유롭게 움직이는 소형동물의 뇌 운동영역 신경신호를 기록 및 분석하거나, 신경을 자극하여 동물의 움직임을 제어할 수 있는 연구에 적용한다. 본 연구에서 개발된 공정기술은 다른 뇌 영역 연구뿐 아니라 대형동물 및 뇌질환 치료를 위한 임상적용 디바이스로 응용이 가능할 것으로 보임. 연구 목표대비 연구결과 ○ 연구결과: 액정폴리머 기반으로 체내 장기간 이식이 가능한 소형 뇌접속 장치 개발 - 액정폴리머 기반으로 미세공정기술확립 통한 미세 신경전극 어레이 개발 및 성능 검증 - 액정폴리머 전극의 기계적 강도 조절을 위한 레이저 식각 기술 개발 및 검증 - 폴리머 기반 초박형 송수신 코일 제작 및 성능 검증 - 액정폴리머 기반 일체형 패키징 기술 개발 통한 무선 동작 뇌접속장치 시제품 개발 및 동작 검증 ○ 디바이스 개발과 관련된 연구 목표는 모두 목표를 달성하였음 ○ 완성된 무선동작 폴리머 일체형 시스템에 대한 동물실험(설치류)을 통한 동작 검증은 수행하지 못하였으며 관련 내용은 3장에 기술됨 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ○ 과학기술적 기대효과 - 뇌접속장치 기술은 여러 신경보완장치 중에서도 뇌의 방대한 정보양, 곡면구조 등으로 인해 기술적으로 가장 어렵고 도전적인 기기임 - 따라서 본 뇌접속장치에서의 새로운 기술적 성과는 인공시각, 인공청각, 척수자극기, 뇌심부자극기 등 다양한 신경보완장치에 확장적용이 가능하며 이를 통해 기존에 치료하지 못했던 질병에 대한 새로운 기술적 돌파구를 마련함 - 뇌접속장치 연구를 통해 관련된 미세공정, 신소재, 반도체, 정보처리, 생리학, 면역학, 및 임상의학 등 여러분야에서의 시너제틱한 기술혁신이 가능하여 이를 통해 국가 기술 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대됨 ○ 경제산업적 기대효과 - 폴리머 기반 디바이스로 생산단가 절감하여 기술의 수혜를 받을 수 있는 환자의 수를 대폭 확장하여 새로운 시장을 창출하고, 선점적인 위치를 확보할 수 있음 ○ 사회적 기대효과 - 뇌기능은 고령화사회의 건강을 위해 가장 중요한 기관이며 수많은 뇌질환으로 인해 환자와 가족들의 생활에 큰 장애를 초래함 - 이를 통해 국민복지향상을 이룰 뿐 아니라 시각회복을 통해 복지비용 감소를 꾀할 수 있음 (출처 : 요약문 2p) |
