실명 환자 시력 회복 돕는 망막 전극 개발

[이데일리 강민구 기자] 국내 연구진이 망막 내 남아 있는 정상 신경세포를 자극해 실명 환자의 시력을 부분적으로나마 복원할 가능성을 제시했다.

대구경북과학기술원 로봇기계전자공학과의 김남주 박사과정생(왼쪽)과 김소희 교수(오른쪽).(사진=대구경북과학기술원)

대구경북과학기술원(DGIST)은 김소희 로봇기계전자공학과 교수 연구팀이 볼록볼록한 점자와 같은 3차원 망막 전극을 개발했다고 23일 밝혔다.

실명은 주로 당뇨망막병증과 황반변성 질환에 따른 망막 내 광수용체 세포 손상으로 발생한다. 눈으로 들어온 빛 정보를 전기 신호로 바꾸는 역할을 하는 광수용체가 손상되면 시력이 떨어지고, 실명까지 발생할 수 있다.

망막 임플란트는 손상된 광수용체를 대체해 망막 내 정상 신경세포들에 전기 신호를 전달하고, 이 신호가 시신경을 따라 뇌로 전달되도록 해 시력을 복원하는 장치이다. 기존 망막 임플란트는 많은 경우 단순한 2차원 형태의 전극을 채택해 세포와 밀착하기 어려웠다. 몇몇 연구그룹에서 개발한 3차원 형태의 전극도 뾰족한 침 형상이나 각진 모서리를 가져 정상 세포의 손상을 유발할 수 있었다.

김소희 교수 연구팀은 유연한 박막 위에 볼록볼록한 점자 형태의 3차원 전극을 형성하는 기술을 개발했다. 이러한 전극은 세포와의 거리를 최소화해 자극에 필요한 전류를 줄이고, 필요하지 않은 전류 누출을 방지해 망막 임플란트 효율성을 높인다. 둥근 전극 형상으로 세포 손상도 유발하지 않는다.

연구팀은 개발한 점자 형태 망막 전극을 사용해 생쥐와 영장류의 망막을 자극하고 시각 반응도 유도했다.

김소희 교수는 “망막 굴곡을 따라 완전히 밀착되며 넓은 시야각 확보가 가능한 기술을 개발했다”라며 “망막 자극 기술이 국내에서도 상용화돼 실명 환자들에게 도움이 됐으면 한다”라고 말했다.

연구 결과는 지난 달 24일 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스 테크놀로지(Advanced Materials Technologies)’에 발표됐다.