초록 ▼

파킨슨병을 비롯한 뇌신경질환 치료용 의료기기로 시장이 확대되고 있는 뇌심부자극기(DBS)로 기존의 제품과 차별된 복합기능의 차세대시스템을 개발하였음.
- 밧데리가 필요없는 두피 내 영구이식형 뇌심부 자극기 장치를 세계최초로 개발하였음. 6-OHDA와 MPTP를 이용한 소동물(쥐)과 대동물 (영장류) 파킨슨병 동물 모델 확립하고 개발된 시스템의 생체 내 이식실험을 실시하여 장시간 이식 가능성(생체적합성과 유연성)과 전체 시스템의 안전성 및 유효성을 입증함.
- 차세대 복합기능형 시스템으로서 사용될 1)미세 전기 신호 측정이

파킨슨병을 비롯한 뇌신경질환 치료용 의료기기로 시장이 확대되고 있는 뇌심부자극기(DBS)로 기존의 제품과 차별된 복합기능의 차세대시스템을 개발하였음.
- 밧데리가 필요없는 두피 내 영구이식형 뇌심부 자극기 장치를 세계최초로 개발하였음. 6-OHDA와 MPTP를 이용한 소동물(쥐)과 대동물 (영장류) 파킨슨병 동물 모델 확립하고 개발된 시스템의 생체 내 이식실험을 실시하여 장시간 이식 가능성(생체적합성과 유연성)과 전체 시스템의 안전성 및 유효성을 입증함.
- 차세대 복합기능형 시스템으로서 사용될 1)미세 전기 신호 측정이 가능하며 생체적합성과 유연성이 우수한 3차원 구조의 마이크로 어레이 전극, 2) closed loop 자극 제어 기술 방식의 단/다채널 측정 및 복합자극이 가능한 신경 인터페이스 기술 3) 국소주입이 가능한 이식형 약물펌프 장치를 개발하여 전기자극과 약물 동시치료 기술을 개발하였음.
-전임상 실험 성과를 기반으로 임상시험용 시제품을 참여기업인 (주)아코바를 통해 제작하였으며, 향후 의료기기 품목허가를 받고 새로운 DBS 장치로 시장에 출시할 예정임. 뇌신경 자극 치료기기 관련 연구의 국제 경쟁력 확보 및 뇌신경 치료 환경의 사회적/경제적 개선에 기여하리라 판단됨.

Abstract ▼

○ We have developed a deep brain stimulator (DBS) that can be permanently implantable within the scalp without the need of a battery for implantation. For the safety and efficacy evaluation, we have successfully made the Parkinson’ s disease animal models with 6-OHDA and MPTP, using rodents and prim

○ We have developed a deep brain stimulator (DBS) that can be permanently implantable within the scalp without the need of a battery for implantation. For the safety and efficacy evaluation, we have successfully made the Parkinson’ s disease animal models with 6-OHDA and MPTP, using rodents and primates, where we have proven the in vivo long-term safety and efficacy of the electric stimulations with the DBS developed in this work.
○ We have developed the three key source technologies for the next-generation, multi-functional DBS.
1) Biocompatible, flexible micro-array electrodes of 3-dimensional (3-D) structure for micro-signal measurements: With specific biomaterials, we have developed the metal deposition techniques suitable for neuro-signal detection and combined stimuli. The encapsulation technique for the electrodes herein can enhance biocompatibility and increase contact area with the surrounding neuronal tissues.
2) Neuro-interface based on close-loop stimulation control technology for single-/multi-channel measurements and combined stimuli: We have developed the method for information analysis generated from neuronal signals by measuring local and firing signals, and performing the histopathological analyses with rodent and primate models. By analyzing the frequencies of neuron firing signals, we have confirmed the relation between Parkinson’ s disease and beta oscillation and developed the feed-back algorithm for neuron stimulation.
3) Development of source technology of infusion pump system for local drug therapy: Conventional drug therapy for Parkinson’ s disease is limited due to blood brain barrier. To resolve this, we have developed a system enabled with local drug delivery into the brain with a new candidate agent, CoQ10. We have proven the safety and drug efficacy with our system via in vivo animal experiments.
○ Based on the results from the pre-clinical study, we have produced a DBS prototype for human use with ACOBA, Inc. The work is actively in progress to obtain GMP certification and all documentations needed for clinical study and approval by evaluating electrical/mechanical safety and toxicity. The work herein is the fist industrialization of the implantable, therapeutic neuro-stimulation devices in Korea, which we believe that is one step towards improving our international competitive power in this technology. Our technologies are expected to reduce medical expenses for various other neuro-adaptation diseases in addition to Parkinson’ s disease.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 6.1 총괄연구개발과제의 연구성과 실적 및 향후 계획 ... 6
• 6.2 연구성과 유형별 세부 내역 ... 7
• 7. 참여연구원 현황표 ... 9
• II. 총괄연구과제 연구결과 ... 10
• 1. 연구개발과제의 배경 및 필요성 ... 11
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 13
• 3. 연구개발과제의 추진체계 ... 17
• 4. 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 18
• 5. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 26
• 6. 연구개발결과의 파급효과 ... 33
• 7. 연구개발결과의 활용계획 ... 35
• III. 세부별 연구과제 연구결과 ... 41
• 제 1 세부 연구과제 연구결과 ... 42
• 제 2 세부 연구과제 연구결과 ... 90
• 제 3 세부 연구과제 연구결과 ... 120
• 제 4 세부 연구과제 연구결과 ... 167
• 끝페이지 ... 198