나노디스크, 안전한 비침습 뇌 자극 혁신을 열다

SeoulMIT 연구진은 수술 없이 뇌를 자극할 수 있는 아주 작은 자기 디스크를 개발했습니다. 이 디스크는 크기가 단 250나노미터에 불과하며, 기존의 심뇌 자극(DBS) 방법을 대체할 수 있습니다. 기존의 DBS는 전극을 뇌에 수술적으로 삽입해야 하지만, 이 새로운 디스크는 특정 뇌 부위에 직접 주입될 수 있습니다. 이후 외부에서 자기장을 이용해 활성화할 수 있어 과정을 덜 침습적이고 잠재적으로 더 안전하게 만듭니다.

나노디스크의 주요 특징:

• 크기: 인간 머리카락 두께의 약 1/500 수준.
• 구성: 자기 변형성을 가진 자기 코어와 압전성 껍질로 이루어짐.
• 작동 원리: 자기 신호를 전기 신호로 변환.
• 활성화: 외부 자기장을 통해 조절 가능.
• 표적화된 자극: 표면 및 뇌 깊은 부위에서 효과적.

교수 폴리나 아니키바가 이끄는 연구팀은 최신 자기 자극 기술을 향상시키기 위해 이 나노디스크를 개발했습니다. 기존의 기술은 유전자 변형이 필요하여 인간에게 적합하지 않았습니다. 나노디스크는 자성 재료의 특성을 활용하여 이전의 구형 나노입자보다 훨씬 더 강력하고 정확한 전기 자극을 가능하게 합니다.

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이 디스크들은 평평한 형태로 설계되어 있어서 자성을 더 효과적으로 발휘합니다. 이 형태 덕분에 자성을 전기 신호로 변환하는 능력이 향상됩니다. 큰 발전이 있었음에도 불구하고, 연구자들은 전기 출력 효율성을 더욱 높이기 위해 계속 노력하고 있습니다.

이 나노디스크는 다양한 활용 가능성을 지니고 있습니다. 뇌 연구에 유용할 뿐만 아니라, 언젠가는 파킨슨병이나 강박장애와 같은 질환을 치료하는 데 사용될 수 있습니다. 그러나 인체에 적용하기 전에 대규모 안전성 검사가 추가로 필요합니다.

팀의 다음 과제는 자성을 전기적 효과로 전환하는 능력을 개선하는 것입니다. 이 연구는 덜 침습적이고 더욱 유연한 방법으로 신경계 질환을 치료하는 데 큰 변화를 가져올 수 있습니다. 이 프로젝트는 여러 부서 및 기관 간의 협력을 통해 진행되며, 그 중요성과 광범위한 자연을 보여줍니다.