“눈 안 깎고 1분만에 시력 교정”...라식·라섹 필요없는 혁신기술 나온다

美연구진 ‘전기기계적 재형성(EMR)’ 개발
칼·레이저 없이 시력 교정하는 혁신 기술
백금 렌즈에 미세 전류 흘려 각막 형태 교정
부작용 적고 장비 저렴해 비용 대폭 절감

매년 수백만 명의 현대인이 시력 교정을 위해 라식이나 라섹 수술대를 찾는다.

하지만 레이저로 각막 조직을 깎아내는 기존 방식은 통증과 부작용, 그리고 비싼 비용이라는 부담이 늘 뒤따랐다.

최근 미국 연구진이 칼이나 레이저를 전혀 쓰지 않고, 전기 자극만으로 단 1분 만에 시력을 교정하는 혁신적인 신기술을 개발해 안과 의료계의 이목을 집중시키고 있다.

30일 미국화학회(ACS) 및 오시덴탈 칼리지, 칼리포니아대 어바인 캠퍼스 공동 연구진은 각막을 절개하지 않고 미세한 전기 자극을 활용해 시력을 성형하는 ‘전기기계적 재형성(EMR, Electromechanical Reshaping)’ 기술을 개발했다고 밝혔다.

레이저로 깎는 대신 ‘전기 자극’으로 각막 성형

우리 눈의 투명한 창 역할을 하는 각막은 빛을 굴절시켜 망막에 정확한 상이 맺히도록 돕는다.

각막의 곡률이 일그러지면 빛이 엉뚱한 곳에 맺혀 물체가 흐릿하게 보이는 근시나 난시가 발생한다.

라식 수술은 정밀한 레이저로 각막 조직을 직접 깎아내 곡률을 맞추는 방식이다.

연구에 참여한 마이클 힐 오시덴탈 칼리지 화학과 교수는 “기존 라식은 첨단 장비를 사용할 뿐, 결국 조직을 칼로 깎아내는 전통 수술과 본질적으로 같다”고 지적했다.

반면 EMR 기술은 각막을 깎아내는 대신, 단백질의 화학적 성질을 이용해 부드럽게 성형한다.

각막은 ‘콜라겐’이라는 단백질과 물로 빽빽하게 채워져 있다. 연구진은 각막에 정밀하게 계산된 미세한 약전류를 흘려보내 일시적으로 내부 산도(pH)를 변화시켰다.

산도가 낮아지면 콜라겐 구조를 단단하게 잡고 있던 전기적 결합이 잠시 약해지면서 각막이 젤리처럼 유연해진다.

특수 백금 렌즈 얹고 1분… 근시 완벽 교정

교정 방식은 간단하다. 원하는 시력에 맞게 맞춤 제작한 백금 전극 렌즈를 눈 위에 얹은 뒤 약전류를 흘려보낸다.

각막이 부드러워진 상태에서 백금 렌즈의 모양대로 각막이 자리를 잡고 나면, 전류를 차단해 자연스러운 pH 수치로 되돌린다.

이때 약해졌던 콜라겐 결합이 다시 강화되면서 각막은 새롭게 맞춰진 곡률을 그대로 유지하게 된다. 이 모든 과정에 걸리는 시간은 단 1분에 불과하다.

연구진이 12개의 토끼 안구를 대상으로 시뮬레이션 실험을 진행한 결과, 근시 상태로 설정된 10개의 안구 모두에서 목표했던 굴절력 교정에 성공했다.

수술 후 각막 세포의 생존율도 높게 유지되어 안전성 측면에서도 합격점을 받았다. 뿐만 아니라, 각막이 뿌옇게 변해 각막 이식 외에는 대안이 없던 화학적 혼탁 증상까지 일정 부분 완화하는 부수적 효과도 확인됐다.

“더 안전하고, 더 싸다”…상용화까진 동물실험 과제

EMR 기술의 가장 큰 장점은 ‘안전성’과 ‘경제성’이다. 조직을 잘라내지 않기 때문에 감염이나 신경 손상 등 기존 시력교정술이 가진 부작용 위험이 현저히 낮다.

고가의 레이저 장비 대신 간단한 전극 장치만 사용하므로 수술 비용 역시 라식의 절반 이하로 떨어질 것으로 기대된다.

연구진은 향후 치료 효과를 원상태로 돌리는 ‘가역성’까지 확보할 수 있을 것으로 보고 있다.

다만 실제 환자들이 안과에서 이 기술을 접하기까지는 다소 시간이 걸릴 전망이다. 현재까지의 실험은 적출된 토끼 안구에서 진행된 초기 단계로, 살아있는 동물을 대상으로 한 임상 전 단계와 장기적인 효과 및 안정성 검증이 남아있다.

공동 연구자인 브라이언 웡 UC 어바인 교수는 “상용화까지는 긴 검증의 길이 남아있지만, 성공한다면 시력 교정의 패러다임을 바꿀 대혁명이 될 것”이라고 강조했다.

매일경제