스토리

콘택트렌즈로 일상에서 안압 모니터링 가능


 

신소재공학과 박장웅 교수(본교 고등과학원 IBS 연구위원)가 경북대학교병원 안과 김홍균교수, 김대우교수와 공동으로 미세한 안압 변화를 감지할 수 있는 녹내장 진단용 안압 모니터링 콘택트렌즈를 개발하였다.

 

눈에 착용하는 소프트 콘택트렌즈 형태로 녹내장을 진단하는 지표인 안압(眼壓)을 모니터링하고 스마트폰으로 확인할 수 있도록 고감도 안압 센서와 무선통신회로를 모두 신축성 있게 만들어 소프트 콘택트렌즈에 탑재시킨 것이다. 시력교정에 쓰이는 일반 소프트 콘택트렌즈에 안압 센서와 무선 통신회로를 결합, 집에서도 녹내장 지표인 안압의 미세 변화를 간편하게 모니터링 할 수 있는 기술이 개발된 것이다.

 

녹내장의 예방과 진단을 위해 지속적인 안압 모니터링이 필요하지만 수면상태에도 변하는 안압의 특성상 병원을 내원한 당시의 안압 측정만으로는 한계가 있을 수 있었다. 이에 사람 눈에 착용하는 형태의 신축성 있고 투명한 스마트 콘택트렌즈를 이용한 실시간 안압 모니터링 연구가 이어졌으나, 작은 크기의 콘택트렌즈에 안압 센서에 더해 무선통신 회로를 함께 탑재하지 못하는 등의 아쉬움이 있었다.

 


 

이번 연구를 통해 연구팀은 스마트 콘택트렌즈로 측정된 안압 수치를 스마트폰으로 무선 송신하는 기술을 개발하였다. 콘택트렌즈 착용만으로 일상생활에서 안압을 자동으로 연속 모니터링하고, 측정값은 무선으로 스마트폰 앱에 기록함으로써 이를 병원에 전송할 수 있는 모바일 헬스케어 기술을 보여준 것이다.

 

300nm 두께의 신축성 있는 초박형 실리콘으로 제작한 고감도 안압센서를 신축성 전극을 이용해 무선통신회로와 연결함으로써 실제 소프트 콘택트렌즈 두께와 비슷한 수준으로 제작, 신축성과 착용성을 유지할 수 있었다. 또한 감전의 위험을 없애기 위해 소프트 콘택트렌즈 물질로 센서, 무선통신회로 등 전자부품들을 완전히 포장했다. 나아가 10명의 참여자를 대상으로 제작된 스마트 콘택트렌즈의 착용시 성능과 안정성을 살펴본 결과 작동과정에서 열이 거의 발생하지 않았으며 눈에 이물감 및 각막 상처가 없음을 측정하였다.

 


 

다만 제품화를 위해서는, 1,000명 이상의 환자들을 대상으로 하는 임상 3상 시험이 필요하다는 설명이다. 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구지원사업 및 바이오·의료기술개발사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 생명공학 분야 국제학술지‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering)’에 5월 3일 게재됐다.

 

박장웅 교수가 연구위원으로 있는 본교 고등과학원은 나노과학 및 나노의학분야를 중점으로 세계적 수준의 기초과학 연구와 교육을 수행하고 있으며, 창조적 지식과 원천기술 및 연구 경쟁력을 확보하여 100년을 바라보는 초일류 수준의 대학 내 기초과학 연구소를 지향하고 있다. 고등과학원은 앞으로도 우수한 연구기반시설과 인적 자원을 바탕으로 세계적 수준의 연구실적들을 지속적으로 만들어 내고 나노과학과 의학을 융합한 나노바이오메디컬엔지니어링 전공을 통해 미래과학을 선점하는데 기여할 예정이라고 전했다. 

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