(연구개요) BioWings 프로젝트에서 개발한 생체 적합성 재료는 EU 시민과 전 세계를 위한 의료 혁신의 새로운 시대를 열 것으로 기대됨
- 소형 의료 기기는 다양한 신체 기능, 상태 및 질병을 검사·모니터링·진단·치료할 수 있는 잠재력을 가지고 있음
- 그러나 이러한 장치를 신체에 이식하려면 안전하고 독성이 없는 재료가 필요함
(연구배경) 인구가 증가하고 노령화됨에 따라 인구의 건강 요구 사항을 충족하기 위해서는 더 스마트하고 효과적이며 저렴한 솔루션이 필요함
- 이러한 솔루션 중 하나는 다양한 건강 상태에 자동으로 원격으로 대응할 수 있는 소형 이식 장치를 사용하는 것임
- 좋은 소식은 당뇨병 환자가 착용하는 연속 혈당 모니터와 같은 장치가 이미 존재한다는 것이며, 과학자들은 체내에 이식되어 환자의 심장 박동을 측정하거나 약물을 혈류로 직접 방출할 수 있는 추가 생의학 장치에 대해 상당한 진전을 이루고 있음
- 나쁜 소식은 이러한 혁신적인 장치의 잠재력이 안전하고 생체에 적합한 소재의 부족으로 인해 심각하게 제한되고 있다는 것임
- “개발 중인 소형 의료 기기가 많지만, 인간과 호환되지 않아 유해한 납 기반 화합물을 포함하는 경우가 많다”
(연구목표) BioWings 프로젝트는 전자 부품과 움직이는 부품을 모두 통합하는 차세대 미세 전자 기계 시스템(MEMS)에 사용할 스마트하고 안전하며 생체 적합성 재료를 개발하는 것을 목표로 함
- 이 프로젝트의 목표는 MEMS의 현재 ‘황급 표준’인 압전기 소재와 유사한 특성을 가지면서도 납 및 기타 유해 요소가 없는 생체 적합성 재료를 개발하는 것이었음
- “의료의 미래는 미니어처에 있으며 우리의 소재는 인체에 안전하게 이식할 수 있는 무독성 소형 장치 개발의 문을 열어 그러한 미래를 실현하는 것을 목표로 한다”(덴마크 공과대학 Nini Pryds 교수)
(연구내용) BioWings는 독성이 없고 친환경적이며 저에너지 장치에서 기능할 수 있는 세륨 기반 산화물 소재에 집중하였음
- “생체 의학 전기 기계 시스템에 산화세륨을 통합하면 우리가 알고 있는 의학에 혁명을 일으켜 신소재 적용 측면에서 패러다임 전환을 일으키고 의료 혁신의 새로운 시대를 열 것이다”(Pryds)
- BioWings 프로젝트는 세륨 기반 산화물 재료의 특성과 거동을 이해하고 재료가 다양한 MEMS 응용 분야에서 사용될 수 있도록 이러한 특성을 가장 잘 다룰 수 있는 방법을 이해하는 첫 단계에 중점을 두었음
(연구성과) BioWings는 최고의 납 기반 박막에 필적하는 필름 기술과 환자의 적혈구 수를 측정할 수 있는 새로운 박막 장치 등 몇 가지 혁신을 이룸
- 또한, 연구원들은 여러 가지 세륨 기반 산화물 재료의 우수한 성능을 입증하였음
- “우리는 생물 의학 장치에 사용하기 위한 세륨 기반 산화물 재료의 산업 개발에 즉각적인 영향을 미칠 몇 가지 혁신을 이루었다.”(Pryds)
- 이 프로젝트는 두 개의 특허를 생성했으며 그 결과는 여러 국제회의와 다양한 간행물에서 발표됨
- 이로 인해 Prisma와 AcouSome이라는 두 개의 스핀오프 프로젝트가 시작되었으며, 두 프로젝트 모두 차세대 무독성 소형 장치를 정의하기 위해 설정된 소재 솔루션을 더욱 발전시킬 것임
BioWings
- 펀딩 : EXCELLENT SCIENCE – Future and Emerging Technologies(FET)
- 기간 : 2018.06.01.~2022.11.30
- 예산 : 약 300만 유로 (EU 지원 300만 유로)
- 총괄 : DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET (덴마크)
SOURCE : European Commission R&I Success Stories
