인하대 허윤석 교수 연구팀 신개념 생체삽입형 전지 개발

혈액, 림프액 등 체액으로 작동

아주경제 박흥서 기자 =인하대(총장‧최순자)는 허윤석(사진) 생명공학과 교수팀이 체액으로 작동하는 생체삽입형 전지를 개발했다고 15일 밝혔다.

허윤석교수[사진=인하대]

이번 연구는 창조과학부 기초연구사업 지원으로 허 교수팀과 한국세라믹기술원 노광철 박사 연구팀과 공동으로 수행했다.

허 교수팀이 개발한 생체삽입형 전지는 체액을 전류가 흐를 수 있는 물질인 전해질로 삼고 생체 친화적인 물질로 된 전극을 체내에 삽입, 전지가 구동할 수 있도록 했다.

이는 혈액, 림프액, 조직액 등 체액 안에 있는 나트륨과 칼륨, 칼슘, 이온 등 물질이 전극과 흡‧탈착하는 과정에서 전자의 흐름이 발생하게 된다. 체액을 전해질로 하기 때문에 전지 교체 없이도 반영구적 사용이 가능하다.

신개념 생체삽입형 전지 개념도[사진=인하대]

이번 연구는 실험 쥐로 검증한 결과 세포 독성이 없고 생체적 합성이 우수한 것으로 나타났다. 또 쥐의 체액을 통해 안정적으로 충‧방전 되는 등 전지 수명 역시 높은 것으로 확인됐다.

허 교수팀의 연구는 인공 심장과 심장 박동 조절장치, 캡슐 형 내시경 등 다양한 생체 이식형 의료 기기 분야뿐만 아니라 나노 로봇이나 인공 망막, 인공 고막 등 신개념 의료 기기 분야 발전에도 기여할 것으로 보인다.

기존 생체삽입형 전지는 용량이 제한돼 시간이 지나면 전지를 교체하는 재수술 과정을 거쳐야한다.

또 전류가 흐를 수 있는 물질인 전해액 누수 가능성이 있어 인체 감염과 독성 문제를 안고 있다. 전선이 연결된 피부나 조직이 2차 감염되거나 전선이 부식하는 등의 문제도 있어 새로운 생체삽입형 전지 개발의 필요성이 있어왔다.

허윤석 교수는 “반영구적으로 사용할 수 있다는 장점 때문에 이번 연구가 나노 의료 기기 개발과 보급할 수 있는 원천 기술이 될 것으로 기대한다”며 “실험실에서 이뤄진 기초연구에서 더 나가 실제 기기에 적용할 수 있는 전지를 개발하는 것이 앞으로 목표다”고 말했다.