인대 파열 부위, '전자봉합사'로 꿰매고 결과 모니터링까지 한 번에

DGIST

무선 센서로 작동하는 의료용 '전자' 봉합사가 개발됐다. 몸속 삽입 후 별도의 칩을 연결하지 않아도 외부에서 환자의 상태를 모니터링할 수 있다.

대구경북과학기술원(DGIST)은 이재홍 로봇 및 기계전자공학과 교수 연구팀이 연세대, 고려대 의대 연구팀과의 공동연구를 통해 '인체 삽입형 무선 헬스 모니터링 전자봉합사' 시스템을 개발했다고 16일 밝혔다. 의료 현장에 적용하면 개인 맞춤형 재활 치료 등이 가능해질 것으로 보인다.

봉합사는 수술한 자리나 피부가 찢어진 부위를 붙이기 위해 꿰매는 실을 말한다. 인대나 힘줄이 파열됐을 경우 재활 과정에서 조직의 회복 상태를 모니터링해야 하는데, 기존에는 기술적 한계로 인해 정량적인 모니터링 값을 얻기 어려웠다.

연구팀은 별도의 칩이나 배터리 없이 외부에서 무선으로 모니터링할 수 있는 인체 삽입형 센서를 개발했다. 센서에는 의료용 바늘과 실이 결합돼 있어 상처 부위를 봉합하는 동시에 모니터링까지 할 수 있다.

면역 반응을 최소화하기 위해 특수한 유막 코팅을 입혀 인체 내에서도 오랜 기간 안정적으로 작동하도록 제작했다. 센서 자체를 상처 봉합 부위에 고정해두면 안정적으로 동작할 수 있도록 했다.

연구팀은 개발한 센서를 아킬레스건이 파열된 실험용 돼지에 부착해 상처 조직에 나타나는 변화를 10주간 모니터링했다. 그 결과 센서가 아킬레스건에서 나타나는 변화를 정량적으로 평가할 수 있음을 확인했다고 밝혔다.

연구를 이끈 이재홍 교수는 "무선 센서 소자를 기존 의료현장에 익숙한 의료봉합사 형태로 개발해 실제 응용에 더욱 가까운 수준으로 끌어올렸다"며 이번 연구의 의의를 설명했다.

이번 연구는 국제 학술지 'ACS 나노'에 14일 게재됐다. 범부처 전주기 의료기기 연구개발 사업단의 범부처 전주기 의료기기 개발 사업, 과학기술정보통신부의 우수 신진연구자 사업, 전자약 개발 사업, 기초연구실 사업, 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다.

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