"시력 회복"…DGIST, 점자형태 3차원 망막전극 개발했다

DGIST 로봇및기계전자공학과 김남주 박사과정생(왼쪽), 김소희 교수 *재판매 및 DB 금지

[대구=뉴시스] 박준 기자 = 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇및기계전자공학과 김소희 교수 연구팀은 볼록볼록한 점자와 같은 3차원 망막 전극을 개발했다고 23일 밝혔다.

망막에 남아 있는 정상 신경세포를 자극함으로써 실명 환자의 시력을 부분적으로나마 복원하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

실명의 주된 원인은 당뇨망막병증과 황반변성 등 질환으로 인한 망막 내 광수용체 세포의 손상이다.

눈으로 들어온 빛 정보를 전기적 신호로 변환하는 구실을 하는 광수용체가 손상되면 시력 저하를 거쳐 실명까지도 발생할 수 있으며 완치가 불가능하다.

망막 임플란트는 손상된 광수용체를 대체해 망막의 정상 신경세포들에 전기 신호를 전달한다. 이 신호가 시신경을 따라 뇌로 전달될 수 있도록 해 시력을 복원하는 장치다.

기존의 망막 임플란트는 대개 단순한 2차원 형태의 전극을 채택해 세포와의 밀착이 어려웠다.

또한 몇몇 연구그룹이 개발한 3차원 형태의 전극은 뾰족한 침 형상 또는 모서리가 각이 져 정상 세포의 손상을 유발할 수 있었다.

김 교수 연구팀은 유연한 박막 위에 볼록볼록한 점자 형태의 3차원 전극을 형성하는 기술을 개발했다.

이러한 전극은 세포와의 거리를 최소화해 자극에 필요한 전류를 줄이고 불필요한 전류 누출을 방지해 망막 임플란트의 효율성을 향상시킨다.

또 둥근 전극 형상으로 인해 세포 손상을 유발하지 않는다.

김 교수팀은 개발한 점자 형태 망막 전극을 사용해 생쥐와 영장류의 망막을 자극하고 시각 반응을 유도했다.

이 연구는 세계에 몇 없는 영장류 망막 연구 경험자인 충북대의대 구용숙 교수팀과 함께 했다. 세계적으로 보고된 바가 거의 없는 영장류 변성 망막에서의 전기 자극 결과를 제시했다는 점에서 더 큰 의미가 있다.

김 교수는 "망막 굴곡을 따라 완전히 밀착되며 넓은 시야각 확보가 가능한 기술을 개발했다"며 "망막 자극 기술이 국내에서도 상용화돼 실명 환자들에게 도움이 됐으면 한다"고 밝혔다.

한편, 이번 연구에는 김 교수와 충북대의대 구용숙 교수가 교신저자로 참여했다.

연구 결과는 지난달 24일 국제학술지 '어드밴스드 머티어리얼 테크놀로지'에 발표됐다. 과학기술정보통신부 중견연구자지원사업 및 DGIST 기본사업의 지원을 받은 연구다.


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