눈 통해 알츠하이머 진단...기계연 등, 스마트 인공 수정체 개발

스마트 인공수정체 개발에 활용된 렌즈

안구에 삽입해 눈을 통해 알츠하이머를 진단할 수 있는 인공 수정체가 국내 최초로 개발됐다.

한국기계연구원(원장 박상진)은 연세대, 연세대 의대 용인세브란스병원 및 강남세브란스병원과공동 연구해 알츠하이머를 조기에 진단할 수 있는 안구 내 삽입형 스마트 인공 수정체 개발에 성공했다고 5일 밝혔다. 관련 내용은 바이오소재 분야 저명 학술지 바이오액티브 머터리얼즈(IF:16.874)에 발표했다.

이재종, 기계연 나노공정장비연구실 책임연구원, 고원건 연세대 교수, 이형근·지용우 세브란스병원 안과 교수팀이 성과를 냈다.

뇌와 직접 연결돼 있는 눈 특성에 착안, 연구소-대학-병원 간 협력을 통해 다양한 바이오마커 검출이 가능한 반응성 하이드로젤 기반 센싱 모듈을 개발했다. 이를 '모아레 패턴(규칙적으로 반복되는 모양을 합쳤을 때 만들어지는 줄무늬)' 신호로 발현하도록 인공 수정체에 탑재했다.

항체가 결합된 하이드로젤 패턴은 바이오마커와 반응해 수축하는데 이때 생성되는 모아레 신호 변화를 이용한다. 하이드로 젤 패턴 변화를 직접 감지하는 방식보다 훨씬 고감도 검출이 가능하다.

기존 바이오센서가 사용했던 전기화학적 형광 표지를 사용하지 않고도 바이오마커를 직접 검출할 수 있으며 외부 전력이나 광원이 필요 없다. 생체 내 삽입 센서로 적합하다.

이재종, 김기홍 기계연 책임연구원은 “사회적 문제가 되는 대표적인 뇌 질환인 치매를 포함한 각종 신경질환을 조기 진단해 사회적 비용을 줄일 수 있다는 점에서 의미가 크다”며 “상용화에 이를 수 있도록 추가 연구에 박차를 가하겠다”고 말했다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부 나노소재기술개발사업 '자유곡면 나노제조공정·시스템 개발 및 비혈액성 질병 모니터링소자 응용' 과제로 수행됐다.

김영준기자 kyj85@etnews.com