Neuronal damage results in severe and permanent impairments in motor and sensory functions, causing paralysis and pain to patients. Worldwide, a large number of pa-tients are affected every year, with a significant proportion being patients with spi-nal cord injuries. Currently, conventional medical treatments, such as rehabilitation and medication, focus on symptom relief, and their actual effectiveness can be limited. Recently, photobiomodulation therapy(PBM), a type of light-based therapy for nerve in-jury regeneration based on non-invasive platform using lasers or LEDs as light sources, has been often reported as effective in research fields. However, this platform has limitations in reaching light doses as deep as position of neuronal cells and in achieving selective stimulation. Therefore, a new type of platform is needed for ef-fective stimulation.
In this study, a flexible, sub-invasive treatment platform integrated with Micro-Organic-Light-Emitting-Diodes (micro-OLEDs) that can be inserted into the spinal cord was proposed. Simultaneously, the biocompatibility of the light source was confirmed through in-vitro neuronal cell experimental modeling.
신경 손상은 운동 및 감각기능의 심각하고 영구적인 손상으로 환자에게 마비 및 통증을 유발한다. 전 세계적으로 매년 대다수 환자가 생기고 특히 척추 손상 환자가 많은 비율을 차지하며 현재 해당 환자들에게 진행되는 재활, 약물과 같은 기존의 치료법은 증상완화에 초점을 두어 실제 효과가 미미할 때가 많다. 최근 신경 손상 재생에 대한 광 치료의 일종인 광생체조절요법(Photobiomodulation therapy)이 효과적이라는 학계의 보고가 주기적으로 이뤄지고 있으며 주로 레이저나 LED를 광원으로 대부분 비침습형 플랫폼으로 사용하고 있다. 비침습형 광자극 플랫폼에서 거대하고 단단한 형태의 광원은 생체 내부에 존재하는 신경세포까지 도달하기에는 한계가 있으며 선택적 조사가 불가능하다. 이에 효과적인 조사를 위해 새로운 플랫폼의 제안이 필요하다.
본 연구에서는 척추 내에 삽입 가능한 마이크로 유기발광 다이오드(micro-OLED: micro or-ganic light-emitting diode)들이 집적된 유연 침습형 치료 플랫폼으로 제안 및 구현하였다. 이와 병렬적으로 신경 세포 실험 모델링 및 광 조사 조건을 확립하고, 인비트로 실험을 통한 해당 광원 및 소자의 생체적합성을 확인하였다.
