눈에 렌즈 넣어 치매 조기 진단한다

한국기계연구원-연세대 공동 개발

눈에 넣어 치매 조기 진단하는 스마트렌즈. 사진 = 한국기계연구원 제공

[아시아경제 김봉수 기자] 안구에 삽입해 눈을 통해 알츠하이머를 진단할 수 있는 인공 수정체가 국내 최초로 개발됐다.

한국기계연구원은 연세대 등과의 공동 연구를 통해 퇴행성 뇌질환인 알츠하이머를 조기에 진단할 수 있는 안구 내 삽입형 스마트 인공 수정체 개발에 성공, 관련 내용을 바이오소재 분야 학술지 '바이오액티브 머티리얼스(Bioactive Materials)에 발표했다고 5일 밝혔다.

연구팀은 뇌와 직접 연결돼 있는 눈의 특성에 착안, 다양한 바이오마커의 검출이 가능한 반응성 하이드로젤 기반 센싱 모듈을 개발하고 이를 모아레 패턴의 신호로 발현하도록 인공수정체에 탑재함으로써 인체 삽입형 바이오 센싱 시스템을 개발했다. 하이드로젤은 물이 기본 성분으로 들어 있는 젤리 모양의 물질이다. 모아레 패턴은 규칙적으로 되풀이되는 모양을 여러 번 거듭하여 합쳐졌을 때, 이러한 주기의 차이에 따라 시각적으로 만들어지는 줄무늬다.

항체가 결합된 하이드로젤 패턴이 목표한 바이오마커와의 반응에 의해 수축하게 된다. 이때 좁아지는 하이드로젤 패턴을 기준격자와 겹쳤을 때 생성되는 모아레 신호의 변화를 이용하면 바이오마커를 검출할 수 있다. 하이드로 젤 패턴의 변화를 직접 감지하는 방식보다 훨씬 고감도의 검출이 가능하다. 기존 바이오센서가 사용했던 전기화학적 혹은 형광 표지를 사용하지 않고도 바이오마커를 직접 검출할 수 있다. 외부 전력이나 광원이 필요 없어 생체 내 삽입하는 센서로 적합하다는 장점이 있다.

기계연 나노공정장비연구실 이재종·김기홍 책임연구원은 “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

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr