녹내장은 안구 내 안압 조절에 문제가 생겨서 높아진 안압에 의해 시신경의 기능에 이상이 생기고 이로 인해 주변 시야부터 좁아지다가 악화되어 심할 경우 시력을 잃게 되는 대표적인 안질환이다. 따라서, 녹내장 환자들은 평생 안압을 관리해야 되는데 녹내장 환자의 안압을 자동으로 모니터링하여 조절할 수 있다면 삶의 질이 크게 개선될 수 있다.

최근 녹내장의 안압 측정과 안약 투여를 관리해주는 안압 센서와 약물전달시스템이 통합된 무선구동 '스마트 콘택트렌즈' 기술이  POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 연구팀에 의해 개발됐다.

POSTECH 신소재공학과 한세광 교수, 김태연 박사 연구팀은 녹내장의 안압 진단 센서 및 안압 조절용 유연성 약물전달시스템이 장착된 무선 구동 테라노스틱 (theranostic)* 스마트 콘택트렌즈를 개발했다. 이 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션(Nature Communication)’지에 최근 게재됐다.

지금까지 녹내장의 안압을 모니터링하기 위한 안압 센서는 미국 FDA 승인을 받아 상용화된 사례가 있지만, 안압 수준에 반응하여 적절한 약물 치료를 병행할 수 있는 기술은 전세계적으로 개발된 바가 없다.

이번에 연구팀이 개발한 스마트 콘택트렌즈는 금 할로우 (hollow) 나노와이어 기반 고민감도 안압 센서, 유연성 (flexible) 약물전달시스템, 무선 전력-통신 시스템뿐만 아니라 녹내장의 안압 모니터링·제어를 위한 집적 회로 칩이 정밀하게 통합되어 있다. 특히, 금 할로우 나노와이어 기반 안압 센서는 높은 민감도, 화학적 안정성과 생체 적합성을 보여준다. 게다가, 유연성 약물전달시스템은 안압 조절을 위한 티몰롤(timolol)**의 맞춤 약물 전달에 사용될 수 있다.

↑↑ 녹내장 환자의 안압 모니터링 및 안압 조절 약물 전달 피드백 시스템에 대한 모식도 <사진 : 포스텍>

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↑↑ POSTECH 신소재공학과 한세광 교수 <사진 : 포스텍>

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↑↑ POSTECH 신소재공학과 김태연 박사 <사진 : 포스텍>

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