생명과학분야 학술정보 온라인 세미나!
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학술웨비나 개최예정
주사형 ‘조직 재생 전도성 하이드로젤 필러’를 이용한 즉각적인 로봇 재활 시스템 [Nature]
- 2023년 12월 14일 (목) 오후 02시
- 신미경(성균관대학교)
- 발표 40분 / 토론, 질의응답 5분
- PDF (177 KB)
개요
심각한 근육 손상 초기에 적절한 치료를 받지 못하면 만성적으로 근육이 기능적으로 결손되고, 이로 인한 장애가 유발될 수 있다. 근력 감소로 인한 환자 삶의 질 저하를 막으려면 근육의 정상적 회복을 촉진하는 동시에 움직임의 즉각적 회복을 돕는 재활 치료가 필요하다. 최근에는 손상된 신경‧근육 회복에 있어 보행 보조 로봇 등 웨어러블 장치와 체내 이식형 소자가 통합된 ‘폐회로 보행 재활 기술’이 각광받고 있다. 그럼에도 불구하고, 체외 장치와 체내 조직을 연결하기 위한 소자들의 크기가 커서 복잡하고 작은 손상된 조직 영역에 이식하기 어려웠다. 또한, 딱딱한 소자가 부드러운 조직에 지속적인 마찰을 일으켜 염증이 유발된다는 것도 문제 중 하나이다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 본 연구에서는 생체조직처럼 부드러우면서도 조직에 잘 접착되고, 전기 저항이 작아 근육과 신경의 전기 신호를 잘 전달할 수 있는 새로운 전도성 히알루론산 하이드로젤 주사제를 개발했다. 페닐보론산 작용기 기반의 다중 가교결합을 기반으로 젤화시 금 나노 입자를 자체적으로 형성시킬 수 있음을 확인하였으며, 이러한 전도성 하이드로젤을 근육조직과 신경조직의 손상된 부위를 채웠을 때 전기생리학적 신호들을 전달할 수 있음을 확인하였다. 나아가 동물실험을 통해 빠른 근육 재생 및 재활 효과도 확인했다. 경골전방근육이 심하게 손상된 설치류 모델의 조직 손상 부위에 제작한 보형물을 주사하고, 말초신경에 전기 자극을 가할 수 있도록 인터페이싱 소자를 이식했다. 신경 전기 자극을 주었을 때 발생하는 근전도 신호를 계측하여 보행 보조 로봇을 작동, 소동물의 보행을 성공적으로 보조할 수 있음을 검증하였다. 해당 연구는 연성 생체소재와 로봇보조재활 시스템을 연결하는 새로운 개념을 제안하며, 근육 및 말초신경 뿐만 아니라 뇌, 심장 등 다양한 장기에 적용할 수 있는 시스템이 될 것으로 기대하고 있다.
진행 방법
- 실시간 온라인 세미나로 시행하며, PC/노트북, 안드로이드 계열의 모바일 기기로 접속합니다.
- 예상소요시간은 총 45분이며, 연사발표 40분, 질문 및 토의 5분으로 진행합니다.
- 발표 언어 한국어
사전 준비
- 접속은 웨비나 시작 30분 전부터 가능합니다. BRIC에서 개설을 하여야 접속이 가능합니다.
- 웨비나 참석 안내는 참석을 접수하신 분들에게 메일을 통해 개별적으로 안내해 드립니다.
- 참석 신청을 하였으나 온라인 세미나에 참석하지 못하는 분은 다른 분이 참석할 수 있도록 사전에 연락주시길 바랍니다.
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