투명 신경 전극 개발…실명 쥐서 인공시각 78% 재현

[앵커]
국내 연구진이 빛을 뇌에 전달하고 신경 신호도 읽을 수 있는 얇은 투명 신경 전극을 개발했습니다.

실명 쥐 실험에서 실제 시각 반응과 유사한 신호를 확인해 인공시각의 가능성을 제시했다는 평가입니다.

임늘솔 기자입니다.

[기자]
국내 연구진이 개발한 머리카락보다 얇은 두께의 투명 신경 전극입니다.

전극이 투명하면 전기가 잘 통하지 않는데 전극 표면에 금 원자를 아주 얇고 고르게 입히는 방식으로 이런 한계를 줄였습니다.

투명 신경 전극은 금 박막 두께를 기존의 100㎚(나노미터)에서 10㎚로 줄였고, 전극 전체 두께도 4㎛(마이크로미터)에 불과합니다.

이번에 개발한 투명 신경 전극입니다.

얇게 만든 이 전극은 구부리거나 늘려도 쉽게 끊어지지 않습니다.

이 전극은 빛을 65% 이상 통과시키면서 기존 수준의 전기 신호 측정 성능도 유지한 것으로 나타났습니다.

또 실명한 쥐를 대상으로 한 실험에서 실제 보는 것과 같은 반응이 유도되는 것도 확인했습니다.

실명한 쥐의 뇌 표면에 투명전극을 올리고 빛으로 신경세포를 자극하는 '광유전학' 기술로 신경세포를 자극한 결과, 정상 시각 쥐의 뇌 신호와 78% 일치하는 인공시각 신경 신호가 생성됐습니다.

[임매순 / KIST 뇌과학연구소 책임연구원 : 전극을 투명하게 만들어서 빛도 투과하면서 빛의 산란에 의한 노이즈를 만들어내지 않는 전극을 만들어서 인공 시각 구현하는 데 사용했다고 말씀드릴 수 있겠습니다.]

연구진은 빛을 자극할 때 발생하는 잡음은 74% 줄였고, 2만 번 구겼다 펴는 실험에서도 성능이 유지되는 것을 확인했다고 덧붙였습니다.

이번 연구는 인공시각 구현 가능성을 제시했지만, 아직 동물실험 단계로 실제 환자 적용까지는 더 많은 연구가 필요합니다.

[성혜정 : KIST 뇌과학연구소 선임연구원 : 더 많은 안정성 테스트가 진행돼야 할 것 같습니다. 우선 장기간 안정성뿐만 아니라 체내에 혹시 모를 독성이 없는지도 검증이 되어야 할 것 같고요.]

이번 연구결과는 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)' 에 실렸습니다.

YTN 사이언스 임늘솔 입니다.

영상취재 : 황유민
그래픽 : 정소휘



YTN 사이언스 임늘솔 (sonamu@ytn.co.kr)