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I-Bio 겸임 한세광 교수 <근적외선으로 혈당 실시간 분석…망막질환 光치료 길도 열었다>

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작성자 이주영 작성일20-05-21 15:48 조회33회 댓글0건

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콘택트렌즈만 끼면 빛을 이용해 당뇨 혈당 측정과 당뇨성 망막질환 치료까지 가능한 스마트 LED 렌즈를 국내 연구진이 세계 최초로 개발했다. 앞으로 몸에 붙이거나 이식하는 바이오 헬스케어 기기에도 광범위하게 응용될 것으로 기대된다.

 

포항공과대학교(POSTECH) 신소재공학과 한세광 교수, 통합과정 이건희 연구팀은 미국 스탠퍼드대 제난 바오 교수 연구그룹, 스탠퍼드 의과대학과 공동으로 당뇨 진단 및 당뇨성 망막질환 치료가 가능한 스마트 포토닉(photonic) 콘택트렌즈와 웨어러블 의료기기를 개발해 관련 논문이 네이처 리뷰 머터리얼즈 (Nature Reviews Materials, IF=74.5) 온라인판 최신호에 게재됐다. 피를 뽑아 혈당을 측정하던 환자의 고통을 줄여줄 뿐 아니라, 당뇨 합병증 망막 질환의 광() 치료 효과까지 거둘 수 있어 향후 사업화 전망이 밝은 것으로 평가된다. 당뇨 망막질환은 혈액 속 당 농도가 높은 환자의 안구에서 미세혈관이 급증하는 현상으로 심하면 안저(眼底) 출혈이나 시력장애, 실명에 이를 수도 있다.

연구팀은 각막과 눈꺼풀 안쪽에 있는 혈관의 당 농도를 근적외선 빛으로 실시간 분석할 수 있는 초소형 LED와 광검출기(photo detector)가 장착된 스마트 콘택트렌즈를 개발, 당뇨를 진단하는 데 성공했다. 또 초소형 LED가 장착된 스마트 콘택트렌즈를 당뇨성 망막질환이 있는 동물 모델에 착용시키고 한 달 동안 규칙적으로 빛을 쬐어준 결과, 망막의 신생 혈관 생성이 현저히 줄어드는 것을 확인해 치료에도 적용할 수 있음을 검증했다. 제품화되면 앞으로 당뇨 환자들이 이런 스마트 LED 콘택트렌즈를 착용하는 것만으로 혈당을 실시간 모니터할 수 있을 뿐만 아니라 당뇨 합병증에 의한 망막증 치료도 가능하게 될 전망이다.

 

연구팀은 토끼의 안구에 맞게 스마트 렌즈를 제작한 후 렌즈 안에 가로세로 200크기의 마이크로 LED와 전력변환 칩을 심었다. 1.5크기의 외부 안테나에서 무선으로 전파를 보내면 칩이 이를 전기로 바꿔 LED에서 빛을 내게 된다. 연구팀은 실제 외부 제어 디바이스는 6×4로 성냥갑 크기와 비슷하다향후 안경 형태의 웨어러블 의료기기로 구현할 예정이라고 밝혔다. 마이크로 LED가 발산하는 680(나노미터, 나노는 10의 마이너스 9) 파장의 빛은 피부미용 LED 마스크의 붉은 빛과 비슷한 영역대다. 연구팀은 향후 사람 눈에 맞는 렌즈를 만들어 임상시험에 착수할 계획이다.

 


 

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