[e경제뉴스 임명재 기자] 실시간으로 스트레스를 측정할 수 있는 스마트 콘택트렌즈가 국내서 개발됐다. 이 스마트 콘텍트렌즈가 상용화되면 환자와 병원 사이 매개체 역할을 해 건강관리를에 도움이 될 것으로 기대된다.
기초과학연구원(IBS)은 나노의학 연구단 박장웅 박사 연구팀이 눈물 속 스트레스 호르몬인 '코르티솔(cortisol)'을 측정하는 스마트 콘택트렌즈를 개발했다고 10일 밝혔다.
코르티졸은 부신피질에서 생성되는 스테로이드 호르몬의 일종으로, 외부의 스트레스에 맞서 대항하기위해 분비되는 물질이다. 지나친 스트레스를 받게되면 코르티졸이 과다하게 분비돼 근조직 손상이나 면역기능 약화 등의 증상이 일어날 수 있다는 것이다.
연구진은 그래핀과 은나노 와이어를 이용해 측정센서와 트렌지스터, 안테나 등을 만들어 콘택트렌즈 안에 삽입했다. 근거리 무선통신(NFC)칩을 이용해 별도의 전력이 없어도 스마트폰과 연동해 평상시 손쉽게 스트레스를 확인할 수 있다.
박장웅 박사는 "이 렌즈가 4차 산업시대에 주목받는 모바일 헬스케어 산업 뿐 아니라 의료분야까지 다양하게 활용될 것"이라고 내다봤다.
연구진은 그래핀을 사용해 투명하고 유연하면서 무선 통신이 가능한 코르티졸 센서를 만들었다. 그래핀 트랜지스터(FET)구조로 이뤄진 센서는 그래핀 표면에 결합하는 코르티졸 농도를 실시간 분석할 수 있다.
연구진은 이 센서가 눈물 속 코티졸 농도에 따른 그래핀의 미세한 저항 변화를 읽어내 스트레스 수치를 실시간으로 정확히 검출해 낸다고 설명했다.
또 은 나노와이어를 그물망 구조로 만들어 신축성이 뛰어난 투명 전극과 안테나를 제작했다. 이와 더불어 초정밀 3D 인쇄 공정으로 제작한 신축성 있는 회로로 전극, 안테나, NFC칩 등 각 부품들을 연결해 소프트 렌즈에 넣었다.
연구진은 이 스마트 콘택트렌즈의 성능과 안전성도 입증했다. 실험 결과 착용 상태에서도 렌즈에서 발생하는 열과 전자기파가 인체에 아무런 해를 끼치지 않았다고 밝혔다.
또 렌즈는 보관액에 담긴 후에도 형태와 기능이 그대로 유지됐다. 연구진은 "이는 스마트 콘택트렌즈의 상용화 가능성을 보여준 것"이라고 설명했다.
이번 연구결과는 박장웅 박사팀이 연세대, 명지대와 공동연구를 통해 진행됐으며, 국제학술지 '사이언스 어드밴시스'에 10일(한국시간) 게재됐다.