뇌 내부상태 실시간으로 관찰 가능

美 연구진, 연필 촉보다 작은 센서 개발… 이식 통해 뇌 속 혈압-온도 측정
며칠 지나면 녹아 신체로 흡수돼

단단한 두개골로 둘러싸인 뇌 속 상태를 실시간으로 관찰할 수 있는 길이 열렸다.

존 로저스 미국 일리노이대 재료과학및공학과 교수팀은 워싱턴의과대와 공동으로 뇌 속 상태를 관찰한 뒤 녹아 없어지는 센서를 개발했다고 국제학술지 ‘네이처’ 18일자 온라인판에 발표했다.

넘어지거나 부딪혀 머리에 충격을 받으면 보기엔 이상이 없어도 뇌 속 혈압이 높아진다. 이런 문제로 미국에서만 해마다 약 5만 명이 목숨을 잃고 있지만 지금까지 외부 스캐너를 통해 뇌 속 상태를 유추할 뿐 정확하게 측정할 수 있는 장비가 없었다.

연구팀은 생분해성 고분자를 이용해 연필 촉보다 크기가 작고 쌀 한 톨보다 가벼운 센서를 개발했다. 센서에는 머리카락 10분의 1 굵기의 전선이 달려 있다. 이 전선은 센서를 두개골 바깥에 부착한 무선전송장치와 연결해 뇌의 압력과 온도 데이터를 실시간으로 전송한다.

기기에 쓰인 모든 소재는 몸속에서 수개월이 지나면 녹아 신체로 흡수된다. 연구팀이 이 기기를 뇌 척수액과 비슷한 농도의 식염수에 담그고 관찰한 결과 30시간이 지나자 형체가 흐물거리기 시작하는 것으로 나타났다.

연구팀은 이 기기를 실험쥐의 뇌에 삽입해 3일 동안 상태를 관찰했다. 다른 체내 이식형 기기에서 수시로 발생하던 문제인 염증도 생기지 않았다. 센서를 꺼내기 위해 별도의 수술이 필요하지 않다는 것도 장점이다.

로저스 교수는 “뇌뿐 아니라 실시간 생리정보를 관측해야 하는 부위에 모두 적용할 수 있다”며 “무선전송장치까지 뇌 속에 삽입하는 장비를 만드는 것이 최종 목표”라고 말했다.

권예슬 동아사이언스 기자 yskwon@donga.com