혈액이나 림프액 등 인체의 체액으로 에너지를 저장할 수 있는 생체 이식형전지가 국내 연구진에 의해 개발됐다. 삽입 의료기기의 배터리 교환이 필요 없게돼 반영구적으로 사용할 수 있을 전망이다.

14일 미래창조과학부에 따르면, 노광철 한국세라믹기술원 박사와 허윤석 인하대 교수는 최근 생체 이식형 전지를 개발했다.

고령화 및 만성질환 환자 증가로 인해 심박 조율기·삽입형 심장 박동 모니터기·척추 신경 자극기 등 인체 기관을 보조하거나 모니터링 할 수 있는 체내 삽입형 의료장치에 관심이 높아지고 있다.

그러나 삽입형 의료기기에는 체내 삽입형 내부전지가 사용되는데, 용량이 제한적이기 때문에 일정 시간이 지나면 전지를 교체하는 재수술이 필요한 상황이다. 또 전지를 구성하고 있는 전해액 누수로 인한 인체감염이나 독성문제가 존재했다.

▲ 체액으로 구동되는 생체 삽입형 전지의 모식도

이런 삽입형 전지의 문제를 해결하기 위해 연구팀은 사람 목속에 풍부하게 존재하는 체액을 전지의 전해액으로 사용하는 방법을 고안했다.

연구팀이 개발한 외장재가 없는 생체 삽입형 전지는 체액속의 나트륨·칼륨·칼슘·염소 이온 등이 전지의 전극에 흡·탈착하는 과정에서 반영구적인 에너지 저장장치 '슈퍼커패시터'를 발생할 수 있게 했다.

실제 쥐에 이식해 실험한 결과, 전극을 생체 친화적 소재로 만들어 세포 독성이 없고, 생체적합성이 우수하게 나타났다. 체액으로 인한 충전도 안정적으로 이뤄졌다.

노광철 박사와 허윤석 교수는 "이번 전지 개발로 기존의 전지 교체를 위해 이뤄졌던 수술의 번거로움을 줄이고 반영구적으로 사용이 가능하다"며 "신개념의 나노 의료기기 개발 및 보급화를 가능하게 하는 원천기술이 될 것"이라고 기대했다.

이번 연구는 세계적인 학술지 <나노 에너지>에 게재됐다.