“렌즈처럼 끼우면 치매 조기진단OK” 스마트 인공수정체 국내 첫 개발

- 기계硏·연세대 의대 공동개발

스마트 인공수정체 개발에 활용된 렌즈.[한국기계연구원 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 안구에 삽입해 눈을 통해 알츠하이머를 조기 진단할 수 있는 인공수정체가 국내 최초로 개발됐다.

과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원은 연세대학교, 연세대 의과대학 용인세브란스병원 및 강남세브란스병원과의 공동 연구를 통해 퇴행성 뇌질환인 알츠하이머를 조기에 진단할 수 있는 안구 내 삽입형 스마트 인공 수정체 개발에 성공했다고 5일 밝혔다.

기계연 나노공정장비연구실 이재종 박사, 연세대학교 고원건 교수, 세브란스병원 안과 이형근, 지용우 교수 연구팀은 뇌와 직접 연결돼 있는 눈의 특성에 착안, 다양한 바이오마커의 검출이 가능한 반응성 하이드로젤 기반 센싱 모듈을 만들고 모아레 패턴(규칙적으로 되풀이되는 모양을 여러 번 거듭해 합쳐졌을 때, 시각적으로 만들어지는 줄무늬)의 신호로 발현되도록 인공수정체에 탑재함으로써 인체 삽입형 바이오 센싱 시스템을 개발했다.

항체가 결합된 하이드로젤 패턴이 목표한 바이오마커와의 반응에 의해 수축하게 되는데, 수축에 의해 좁아지는 하이드로젤 패턴을 기준격자와 겹쳤을 때 생성되는 신호의 변화를 이용하여 바이오마커를 검출하게 된다. 모아레 신호를 이용하는 경우, 하이드로 젤 패턴의 변화를 직접 감지하는 방식보다 훨씬 고감도의 검출이 가능하다.

스마트 인공수정체 퇴행성 뇌질환 조기 진단 활용 방안.[한국기계연구원 제공]

또한 모아레 신호 기반 바이오마커 검출 방법은 기존 바이오센서가 사용했던 전기화학적 혹은 형광 표지를 사용하지 않고도 바이오마커를 직접 검출할 수 있으며, 외부 전력이나 광원이 필요 없어 생체 내 삽입하는 센서로 적합하다는 장점이 있다.

이재종 박사는 “사회적 문제가 되는 대표적인 뇌질환인 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.

이번 연구성과는 바이오소재 분야 국제학술지 ‘바이오액티브 머티리얼즈’ 11월 29일자에 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com