눈물 한 방울만 있으면 치매 발병 사전 예측

기계硏-세브란스병원, 안구삽입형 스마트 인공수정체 개발
외부 전력이나 광원 필요없이 센서 사용 가능
알츠하이머 이외에 다른 뇌신경질환에도 활용 가능

스마트 인공수정체 개발에 활용된 렌즈 - 한국기계연구원 제공

눈에 삽입하는 것만으로도 알츠하이머 치매를 조기에 진단할 수 있는 기술이 개발됐다.

한국기계연구원 나노공정장비연구실, 연세대, 연세대의대 용인세브란스병원, 강남세브란스병원 공동 연구팀은 대표적인 퇴행성 뇌질환인 알츠하이머를 조기에 진단할 수 있는 안구 내 삽입형 스마트 인공 수정체 개발에 성공했다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 바이오소재 과학 분야 국제학술지 ‘바이오액티브 머티리얼즈’에 실렸다.

연구팀은 눈이 뇌와 직접 연결돼 있다는 점에 착안했다. 연구팀은 단백질, DNA 등으로 몸 속 변화를 알아낼 수 있는 지표인 바이오마커 검출이 가능한 하이드로젤 기반 센싱 모듈을 개발해 인공수정체에 탑재해 인체 삽입형 바이오 센싱 시스템을 개발했다.

항체가 결합된 하이드로젤 패턴이 목표한 바이오마커와의 반응에 의해 수축된다. 수축에 의해 좁아지는 하이드로젤 패턴이 어떻게 변화하는지를 확인함으로써 바이오마커를 검출하는 방식이다. 이번에 개발한 기술은 모아레 신호 기반 바이오마커 검출 방법이다. 모아레 패턴은 규칙적으로 되풀이되는 모양을 여러 번 거듭해 합쳐졌을 때 이런 주기의 차이에 따라 시각적으로 만들어지는 줄무늬이다.

특히 이번에 개발된 모아레 신호 기반 바이오마커 검출 방법은 기존 바이오센서가 사용했던 전기화학적 또는 형광 표지를 사용하지 않고도 바이오마커를 직접 검출할 수 있다. 또 외부 전력이나 광원이 필요 없어 생체 내 삽입하는 센서로 적합하다는 장점이 있다.

이재종 기계연구원 박사는 “이번 연구는 고령화 추세로 인해 사회적 문제가 되고 있는 대표적인 뇌질환인 치매를 포함한 각종 신경질환을 조기 진단해 사회적 비용을 줄일 수 있다는 점에서 의미가 크다”며 “상용화를 위한 추가 연구를 진행할 것”이라고 말했다.

유용하 기자

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