[날씨쏙 과학쏙] 시각장애인 새로운 눈 되어줄 '인공망막' 기술, 어디까지 왔을까?

일상 속 궁금했던 날씨와 과학 현상을 알기 쉽게 전달해 드리는 날씨쏙 과학쏙입니다.

우리의 신체는 소위 오감이라고 하는 다섯 가지 감각을 느끼죠.

이 가운데 시각 정보는 80% 정도로 가장 많이 사용되는데요.

우리는 어떻게 사물을 볼까요?

빛은 가장 먼저 투명한 보호막인 각막을 통과하고요.

각막은 빛을 굴절시켜 동공으로 모읍니다.

동공은 눈의 색깔을 결정하는 홍채로 둘러싸여 있고요.

홍채 바로 뒤에 수정체가 있는데, 빛을 모아서 눈의 가장 안쪽에 있는 망막으로 보내는 역할을 합니다.

망막에 빛이 들어오면 신경절 세포와 양극 세포를 지나 광수용체로 전달됩니다.

광수용체는 빛을 전기적 신호로 바꿔 다시 신경절 세포까지 보내고, 이 신호가 뇌까지 전달돼 우리가 사물을 볼 수 있는 건데요.

광수용체가 파괴되면 시각 능력이 상실됩니다.

각막 손상의 경우 각막 이식으로 시력을 회복할 수 있지만, 광수용체가 손상되면 지금으로서는 치료 방법이 없는데요.

이 때문에 국내외 연구진은 광수용체를 대신해 전기 신호를 만드는 인공망막 기술을 개발해 왔습니다.

평평한 마이크로 전극 장치를 망막 표면에 이식하고, 세포들을 전기적으로 자극해 인공 시각을 구현하는 건데요.

획기적이긴 하지만 이 기술은 해상도가 떨어진다는 한계가 있습니다.

하얀 점으로 된 사물의 윤곽 정도만 볼 수 있어서 실생활에 도움 되기는 어려운 수준인데요.

안구 안에 전류를 흘려주면 빠른 속도로 퍼져 나가서 특정 세포를 선택적으로 자극하기 어렵기 때문입니다.

이에 연구진은 3차원 전극 장치를 제작하고 있습니다.

뾰족한 장치를 세포에 꽂아 넣으면 더 정확히 자극할 수 있기 때문입니다.

<임매순 / 한국과학기술연구원 뇌과학연구소 책임연구원> "3차원 마이크로 전극을 망막 내부에 이식하면 우리가 자극하고자 하는 세포들 근처에 전극을 위치시킴으로써 전류가 넓은 곳까지 퍼져 나가는 것을 방지시켜서 공간 해상도를 높일 수 있을 것으로 기대하고 있고요. 우리가 원하는 종류의 세포들 근처에 마이크로 전극 끝을 위치시키게 되면 세포 선택성도 높일 수 있을 것으로 기대하고 있습니다."

시각을 잃은 사람에게는 큰 희망이 될 수 있는 인공망막 기술.

아직 해결해야 할 과제가 많지만 향후 실제 환자에게 적용되도록 기술이 빠르게 발전하길 기대해 봅니다.

지금까지 날씨쏙 과학쏙이었습니다.

임하경 기자 (limhakyung@yna.co.kr)

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