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서울대학교 재료공학부 김지오 박사과정 연구원 (지도교수:강승균 교수)이 단국대 재활의학과와의 협업을 통해 말초신경 장거리 결손손상을 치료할 수 있는 치료법을 개발하였다. 이 치료법은 인공 신경 도관이 포함된 전자약을 활용하는 방법으로, 전자약이란 부작용이 최소화된 물리자극을 활용하여 난치병을 포함한 다양한 질병의 치료 효과를 높이기 위한 신개념 의료 기기이다. 이러한 전자약을 통해 신경에 전기자극을 가하여 재생속도 향상을 도모하는 신경 재생 치료에 활용하였고, 이는 난치성 신경 손상으로 구분된 말초신경 장거리 결손손상을 치료할 수 있는 치료법이 될 것으로 기대된다.
사고로 인해 말초신경이 손상을 입으면 근 위약과 감각 이상, 신경인성 통증 등의 다양한 증상이 발생한다. 말초신경 절단길이가 5 mm 이하인 경우에는 단순 신경 접합을 통해 치료할 수 있지만, 장거리 결손손상의 경우에는 기능 회복까지 도달하는 근원적인 치료 방법은 없는 실정이다
말초신경 장거리 신경결손 치료를 위한 생분해성·전도성 인공 신경 도관이 포함된 무선 전자약적용 모식도 [Jio Kim et al., Advance Science, 2023, 2302632]
연구팀은 생분해성 고분자와 생분해성 금속입자를 이용하여 우수한 기계적, 전기적 특성을 갖는 생분해성·전도성 인공 신경 도관을 개발하였으며 초반 신경 재생을 가속화시킬 수 있는 무선 전기자극이 가능한 전자약을 개발하였다. 생체 내에서 신경 재생 효과를 입증하기 위해 쥐의 좌골 신경에 10 mm의 신경 결손손상을 유도하고 제작한 전자약을 이식하여 수일간 전기적 치료 후 신경 재생이 촉진된 것을 확인하였으며 유의미한 기능 회복을 증명하였다. 특히 현재 외과적으로 사용되는 방법인 자가 신경 이식보다 뛰어난 신경 재생능력을 확인하였다.
연구팀은 생분해성·전도성 인공 신경 도관이 포함된 무선 전자약 기술이 난치성의 말초신경 치료와 더불어 난치성 손상 중 하나인 외상성 척수손상을 포함한 중추신경의 재활에도 응용할 예정이라고 밝혔다.
이번 연구결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’ 6월 20일자 온라인 판에 게재됐다. (Electroceuticals for Regeneration of Long Nerve Gap Using Biodegradable Conductive Conduits and Implantable Wireless Stimulator, Adv. Sci. 2023, 2302632)
