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인공시각을 목표로 CMOS LSI를 탑재한 플렉서블 망막 자극 장치

전문가 제언: ○ 촬상소자를 이용하여 이미지를 촬영하고 전기신호를 저장매체에 기록하는 방법이 개발된 지 이미 반세기가 지났다. 이러한 기술은 생체 적합성으로까지 발전되어 사람의 시각을 대체하려는 노력으로 이어지게 되었다. 그러나 이미지에 따른 전기적 신호를 신경계에 전달하는 것만으로는 생체에 맞는 구조와 그 적합성에 만족할 수가 없게 된다.

○ CCD(Charge Coupled Device)와 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 촬상소자는 화상을 전기신호로 변환시켜주는 디바이스 이다. 그 중 CMOS는 CCD와 달리 주변 보조회로와 통합이 용이하고 제작비용이 저렴하여 종래에 CCD가 담당했던 많은 영역을 잠식해 나가고 있는 실정이다.

○ 본고는 이러한 소형의 CMOS 촬상소자를 생체에 적용하여 시각 신경계에 전기자극으로 이미지를 느낄 수 있게 하는 방안으로 시도된 실험적 연구결과이다. 먼저, 생체에 전기로 작동되는 장치를 적용하려면 생체구조에 맞는 소형이어야 하고, 또한 모든 소재가 이질감 없이 생체 적합성을 만족해야 한다는 어려움이 있다.

○ 본고에서는 전극을 생체 거부감이 없는 백금으로 하는 실험과 더불어 고성능의 전하주입을 목표로 대체재질에 대한 실험까지의 성공사례를 실증하고 있다.

○ 전자기술의 발달은 촬상소자로 기계(카메라)가 이미지를 감지하고 기록하는 단계에서 이제 이러한 소형의 전자 칩이 인체의 감각기관의 일부로 그 역할을 감당할 수 있는 단계에까지 이르게 하였다.

○ 이와 같은 연구결과로 인간의 가장 중요하고 유용한 감각기관인 눈이 손상을 입더라도 전자의 힘으로 보상받을 수 있는 길이 열리게 되었다. 앞으로 생체 적합성에 대한 더 많은 실험과 연구노력의 결과로 시신경과 망막세포가 살아있는 맹인에게도 희망의 메시지가 될 수 있기를 기대한다.

저자: Takashi Tokuda, Sachie Sugitani, Ryosuke Asano, Mari Taniyama, Yasuo Terasawa et al
자료유형: 학술정보