‘눈에 끼워 녹내장 안압 진단·치료’ 콘텍트렌즈 나왔다

포항공대 한세광 교수·김태연 박사, 스마트 콘텍트렌즈 개발
“안압 진단 센서·안압 조절용 유연성 약물전달시스템 장착”
“콘텍트렌즈 조기 상용화시 녹내장 환자 편의성 높여줄 것”

녹내장의 안압 진단 센서 및 안압 조절용 유연성 약물전달시스템이 장착된 무선 구동 ‘테라노스틱(theranostic) 스마트 콘택트렌즈’ 모식도. 포항공대 제공

지나치게 높은 안압 등의 이유로 망막의 시신경이 손상되면서 시야가 점점 좁아지는 질환인 ‘녹내장’. 이 질환은 당뇨병성 망막병증, 황반변성과 함께 3대 실명 질환의 하나로 꼽힌다. 

그런데 녹내장 환자의 안압 측정과 안약 투여를 자동으로 관리해 주는 ‘스마트 콘택트렌즈’가 국내 연구진에 의해 개발돼 주목을 받고 있다. 

연구팀은 이 스마트 콘택트렌즈를 조기 상용화할 계획인데, 그렇게 되면 녹내장 환자의 편의성을 높여줄 것이라고 연구팀은 기대했다. 

26일 포항공대(포스텍·POSTECH)에 따르면 신소재공학과 한세광 교수와 김태연 박사 연구팀은 녹내장의 안압 진단 센서 및 안압 조절용 유연성 약물전달시스템이 장착된 무선 구동 ‘테라노스틱(theranostic) 스마트 콘택트렌즈’를 개발했다. 

녹내장 환자들은 평생 안압을 관리해야 하기 때문에 환자의의 안압을 자동으로 모니터링해 조절할 수 있다면 삶의 질이 크게 개선될 수 있다. 

지금까지 녹내장 환자의 안압을 관찰하기 위한 안압 센서는 미국 FDA 승인을 받아 상용화된 사례가 있지만, 안압 수준에 반응해 적절한 약물 치료를 병행할 수 있는 기술은 개발된 바 없다. 

이에 연구팀은 금 할로우(hollow) 나노와이어 기반 고민감도 안압 센서와 유연성 약물전달시스템, 무선 전력-통신 시스템, 녹내장의 안압 모니터링‧제어를 위한 집적 회로 칩 등이 정밀하게 통합한 콘택트렌즈를 개발했다.

이 렌즈를 녹내장이 유발돼 안압이 높아진 토끼를 대상으로 실험해 안압 상태를 실시간으로 파악하고 적절한 약물을 방출해 조절할 수 있다는 점을 확인했다. 

이번에 개발된 스마트 콘택트렌즈 기술은 녹내장 환자의 안압을 진단해 치료 효과를 극대화하고, 부작용을 최소화할 수 있는 미래지향적 개인 맞춤형 시스템으로 새로운 패러다임의 녹내장 치료시스템 구현에 활용될 수 있다고 연구팀은 설명했다. 

또한 이러한 피드백시스템은 스마트 콘택트렌즈뿐만 아니라 다양한 웨어러블 헬스케어 디바이스에 적용될 수 있다고 연구팀은 덧붙였다. 

한세광 교수는 “이번에 개발된 녹내장 안압 진단 및 치료용 스마트 콘택트렌즈를 조기 상용화해 녹내장 환자의 편의성을 높이는 데 이바지하기를 바란다”라고 말했다. 

이번 연구 결과는 최근 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’(Nature Communication)에 실렸다. 

한편, 이번 연구는 범부처 의료기기 사업·질병중심 연구 사업·BRIDGE 융합연구개발사업·중견연구자 지원 사업의 지원으로 수행됐다.

이승구 온라인 뉴스 기자 [e-mail]