시력개선을 위해 사용하는 인공수정체의 활용 범위가 퇴행성뇌질환 예측까지 확대됐다.
연세대의대 용인세브란스병원 안과 지용우 교수, 강남세브란스병원 안과 이형근 교수팀과 연세대 화공생명공학과(고원건 교수, 김세민 연구원), 한국기계연구원 나노공정 연구실(이재종 박사, 김기홍 박사) 공동연구팀은 각종 신경질환을 진단할 수 있는 스마트 인공수정체 기술 개발에 성공했다고 국제학술지 바이오액티브 머티리얼스(Bioactive Materials)에 발표했다.
이번에 개발된 스마트 인공수정체는 기존 시력개선용 인공수정체에 진단 센서를 탑재하고 있다. 뇌와 직접 연결된 안구의 특성에 착안해 눈물, 방수 등 안구액 속 바이오마커를 검출해 통해 뇌질환을 예측하는 방식이다.
스마트 인공수정체는 항체가 결합된 하이드로겔 패턴이 타깃 바이오마커와 반응하면 수축하는 패턴을 모아레 신호 변화로 파악한다. 연구팀에 따르면 하이드로겔 변화를 직접 관찰하는 방식 보다 감도가 높고 별도 마커없이 직관적으로 감지할 수 있다.
또한 외부 전력이나 광원도 필요없어 생체 내 삽입하는 센서로서 적합하고, 진료실에서 사용하는 세극등현미경으로 모아레 신호를 관찰할 수 있어 수술 후 모니터링도 쉽다. 수술 안전성은 기존 백내장수술과 동일한 만큼 높다.
현재 연구팀은 사람 안구 세포실험 및 돼지 안구 생체외 실험, 살아있는 토끼를 이용한 전임상 생체내실험을 통해 생체 적합성, 안정성 및 바이오마커 검출 능력까지 확인한 상태다.
지 교수는 "초고령사회 진입을 앞두고 노인 인구가 급증하면서 백내장 등 노인성 안질환과 알츠하이머 치매 등 퇴행성 뇌질환이 동시에 심각한 사회적 문제로 대두되고 있다"며 "향후 스마트 인공수정체가 퇴행성 뇌질환의 예방과 조기 진단에 큰 역할을 수행하길 기대한다"고 설명했다.