보도자료

[YTN사이언스] 렌즈로 당뇨 측정·약물 투여 세계 첫 개발

[2016 06] 한세광 교수

[YTN사이언스] 렌즈로 당뇨 측정·약물 투여 세계 첫 개발

관리자 | 2016.06.09 11:30 | 조회 977






[YTN사이언스] 렌즈로 당뇨 측정·약물 투여 세계 첫 개발

[앵커]
매일 피를 뽑아 혈당을 측정해야 했던 당뇨 환자의 번거로움을 없애는 렌즈가 국내 연구진에 의해 개발되었습니다. 혈당을 실시간으로 측정하고 약물투여까지 자동으로 한다는데요. 어떻게 개발 되었는지 자세히 알아보겠습니다. 포스텍 신소재공학과 한세광 교수 연결돼 있습니다. 안녕하세요?

당뇨 혈당 측정과 약물 투여 기능을 갖춘 스마트 콘택트렌즈를 개발하셨다고 하던데요. 어떻게 개발된 렌즈인가요? 

[인터뷰] 
스마트 콘택트렌즈 개발에 대한 기본적인 개념은 제가 2012년에 하버드 의과대학에서 연구년을 수행하면서 확립하게 되었습니다. 눈은 마음의 창이라고 하지만 사실은 인체 장기의 건강상태가 가장 잘 반영되는 기관이라고 할 수 있습니다. 예를 들면 사람이 피곤한 경우에 눈이 빨갛게 충혈이 되고 황달이 있으면 눈이 노랗게 변합니다.

그리고 최근에 간 기능이 저하되면 눈에 그러한 병변이 반영된다고 보고된 바가 있습니다. 이와 같은 눈의 특성에 착안하여 스마트 콘택트렌즈 개발연구를 시작하게 되었습니다. 이후 포스텍 전자과 심재윤 교수님, 카이스트 신소재공학과 이건재 교수님과 함께 삼성미래기술육성재단 과제를 수행하면서 핵심기술들을 확보하여 관련 원천특허들을 국내외에 출원하였고 현재 본격적인 제품개발 연구를 수행하고 있습니다.

[앵커]
이번 렌즈 개발이 특별히 중요한 이유가 있을까요?

[인터뷰] 
최근 언론 보도에 의하면 구글 생명과학팀이 당뇨 환자의 눈물 속에 있는 당의 농도를 측정하여 당뇨병을 진단하는 바이오 사업을 노바티스라는 세계적인 제약회사와 함께 추진할 계획이라고 밝혔습니다. 이처럼 눈물 속의 당 농도를 측정하기 위한 스마트렌즈에 대해서 많은 연구가 진행되어왔습니다만 당 농도 분석 결과에 따라 당뇨 치료 약물을 눈을 통해 전달할 수 있는 진단 및 치료용 스마트렌즈는 저희가 세계 최초로 개발했다는데 큰 의미가 있다고 말씀드릴 수가 있습니다.

[앵커]
앞에서도 잠깐 언급 하셨지만, 혈당 측정 콘택트렌즈가 외국에서도 개발 중이라고 하셨는데요. 이번에 개발하신 스마트렌즈와는 어떤 차이점이 있나요?

[인터뷰]
구글 렌즈도 눈물 속의 당 농도를 분석하는 일종의 스마트렌즈이기 때문에 개념적으로 동일하다고 할 수 있습니다만 본 연구를 통해 개발된 스마트렌즈의 바이오센서에는 플라티늄 삼극 전극이 장착되어 있어서 민감도가 크게 향상되어 더욱 정확하고 안정적으로 눈물 속의 당 농도를 분석할 수 있다는 장점이 있습니다. 또한, 스마트렌즈의 바이오센서를 2주 이상 계속해서 반복적으로 사용하여도 당 농도가 정확하게 측정되는 것을 확인하였습니다.

[앵커]
렌즈에는 눈에 약물을 전달하는 시스템이 들어있다고 들었습니다. 이 약물 전달 시스템이 어떻게 작동을 하는 건가요?

[인터뷰] 
말씀하신 바와 같이 본 스마트렌즈에는 약물전달시스템이 내장되어있어서 바이오센서로 측정한 결과를 바탕으로 치료약물을 눈을 통해 투여할 수 있는 특징이 있습니다. 30 nL 크기의 여덟 개 약물저장소에 각각 고농축 약물을 충진한 다음 금 막으로 코팅하여 유연약물 전달시스템을 만들었는데 무선으로 전류를 흘리게 되면 금막이 녹으면서 약물이 방출되게 됩니다. 당뇨병성 망막질환 및 녹내장, 각막 신생혈관 생성질환 등과 같은 여러 가지 안질환을 치료하는 데 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다.

[앵커]
여러 안질환을 치료하는 데 효과적으로 활용할 수 있을 거라고 언급하셨는데요. 안질환 외 이번 스마트렌즈로 기대할 수 있는 효과는 무엇입니까?

[인터뷰] 
앞서 말씀 드린 바와 같이 눈은 인체와 여러 가지 전자기기를 연결할 수 있는 최적의 인터페이스라고 할 수 있습니다. 이번에 저희가 개발한 스마트렌즈는 여러 가지 질환들을 효과적으로 실시간 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 진단 결과를 바탕으로 약물을 눈을 통해 투여할 수 있으므로 진단 및 치료가 동시에 가능한 Theranostic 시스템으로 활용될 수 있습니다. 더 나아가 스마트 콘택트렌즈의 기반기술들을 인공수정체, 전자 피부 등 다양한 형태의 의료용 웨어러블 디바이스 실용화에 활용할 수 있을 것으로 기대됩니다.

[앵커]
당뇨 환자의 경우 매일 피를 뽑아 혈당 수치를 측정해야 하는 번거로움이 있었던 만큼 이런 렌즈가 빨리 시중에 나오면 좋을 것 같습니다. 상용화는 언제쯤 가능할까요?

[인터뷰]
현재 스마트렌즈의 여러 기능에 대해 proof-of-concept을 완료하였으며 본격적인 실용화를 위해 존슨앤존슨 비젼케어, 제넥신 등과 같은 회사를 포함하여 다수의 회사와 공동 제품개발을 협의 중입니다. 구글 렌즈와 같은 단순 바이오센서용 스마트렌즈는 3년 정도면 실용화가 가능할 것으로 판단되며 약물전달 기능이 포함된 진단 및 치료용 스마트렌즈의 경우 임상시험을 포함하여 약 5년 이상의 실용화 연구가 필요할 것으로 생각됩니다.

[앵커]
앞으로 후속 연구 계획이 궁금합니다.

[인터뷰]
이번에 개발한 스마트렌즈를 이용하여 다양한 후속 응용 연구를 추진하고 있습니다. 첫 번째로 카롤린스카 의과대학의 노벨상 수상위원이신 베르그렌 교수님과 함께 췌장 세포와 스마트렌즈를 이용한 당뇨병 치료 연구를 수행하고 있습니다. 눈에 췌장 세포를 이식하면 인슐린을 만들어 체내에 분비하게 되는데 이때 스마트 렌즈를 이용하여 눈물 속에 당 농도를 분석하고 췌장 세포를 콘트롤하는 연구를 공동으로 수행하고 있습니다.

두 번째로 스마트렌즈에 LED를 장착하여 빛을 이용한 안 질환 치료시스템을 개발하는 연구를 가톨릭의과대학 주천기 교수님과 공동으로 수행하고 있습니다. 세 번째로 스마트렌즈 표면에 화소를 박막 코팅하여 가상현실을 구현하기 위한 연구를 계획 중에 있습니다. 최근에 톰크루즈가 주연한 미션 임파서블 영화에 나오는 것과 같은 형태의 미래기술입니다. 이번에 개발한 스마트렌즈를 이용하여 ICT 융합기술 개발 및 실용화에 크게 기여할 수 있게 되기를 기대해 봅니다. 저희 스마트렌즈 연구성과를 소개할 수 있도록 인터뷰 기회를 주신 데 대해 진심으로 감사드립니다.

[앵커]
혈당을 매일 측정할 수 있고 약물까지 자동으로 투여할 수 있는 스마트 렌즈에 대해 이야기 나눠봤습니다. 지금까지 포스텍 신소재공학과 한세광 교수였습니다. 오늘 말씀 감사합니다.

<관련기사>  YTN사이언스 16-06-09


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