제주대, 수직그래핀 기반 '생체내 기관 모니터링 센서' 개발

[제주=금용훈 기자] 제주대학교는 바이오메디컬 정보학과 연구팀이 수직그래핀(vertical graphene) 기반의 센서를 이용하여 심장, 폐, 방광 등 생체 내 주요 수축성 기관의 모니터링 플랫폼을 개발했다고 8일 밝혔다.

이번 연구 결과는 지난 6월 24일 국제 저명 학술지 'Advanced Functional Materials' (IF: 19.924) 온라인판에 게재됐다. 제주대학교 유보경 교수가 제1저자, 건국대학교 김시윤 교수, 제주대학교 박세필 교수, 세종대학교 이길용 교수가 공동저자, 세종대학교 이성훈 교수가 교신저자로 참여했다.(논문 제목: In Vivo Implantable Strain Sensor for Real-Time and Precise Pathophysiological Monitoring of Contractile Living Organs)

연구팀은 수직그래핀(참고 1 참조)을 이용해 측정 대상물의 상대적인 길이 변화(변형률)를 감지하여 전기적인 신호로 변환하는 스트레인 센서(vertical graphene strain sensor, VGS)를 개발하고, 이를 활용하여 수축성 생체 기관의 생리병리학적 반응을 즉각적으로 모니터링할 수 있는 고감도, 고안정성 플랫폼을 제안했다.

VGS를 조기 진단 모니터링 시스템으로 개발하기 위해, 연구팀은 정상 및 질병 모사 설치류 모델에 개발된 센서를 적용하였으며, VGS는 심장(심근경색), 폐(폐섬유증), 또한 방광(척수손상에 따른 배뇨장애) 등에서 정상적인 생리신호와 병리적인 신호를 구별하는 능력을 보였다고 밝혔다.

본 연구 결과 VGS는 수축성 기관의 생리적인 변화를 즉각적으로 모니터링 할 수 있는 높은 감도와 함께 생체적합성 역시 뛰어나, 조기 진단 모니터링 시스템으로의 활용가능성을 나타냈다.

본 연구팀에 의해 개발된 VGS를 활용한 조기 진단 모니터링 시스템이 환자의 치료과정에서 적용된다면 빠르고 정확한 의료적 의사결정에 직·간접적인 영향을 미쳐, 환자의 예후 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. /jb007@sedaily.com