▲ 나노코리아에 전시될 실물 콘텐트 렌즈 사진 .

이제 당뇨 측정을 위한 체혈이 필요없어 진다. 국내연구진이 개발한 스마트 콘텍트렌즈가 환자의 눈물을 통해 지속적인 진단이 가능해지기 때문이다.

한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권)는 11일 송용원 광전소재연구단 박사 연구팀이 눈물을 이용한 당뇨병 진단이 가능하도록 콘택트렌즈형의 진단기기를 개발했으며, 전체 기기를 이루는 각 요소기술에 대한 시제품 제작에 성공했다고 밝혔다.

개발된 렌즈는 사용자가 당뇨병을 지속적으로 체크 할 수 있는, 비침습형 자가구동 인체친화/호환형 모니터링 플랫폼이다. 기존 혈액 제공 방식이 아닌 눈물 내의 표지자를 이용한 모니터링 방식으로, 콘택트렌즈 상에 초소형, 초고감도 센서 플랫폼을 구현하여 질병 등의 건강 상태를 모니터링 한다.

당뇨병의 척도인 글루코스를 선택적으로 검출 할수 있는 고 선택도를 가지며 콘택트렌즈상에 미세 배관 구조를 도입하여 약 7μL의 눈물을 15초내에 포집이 가능하다.

또한 초소형 플렉서블 박막 2차전지를 렌즈상에 적합화 해, 센서의 자가 구동과 지속적인 모니터링을 가능하게 하며, 초소형 집적 모듈에 전력을 공급하여 센싱 신호의 외부 통신이 가능하다.

현재 2차전지의 용량은 현재 25 μAh/cm2·μm가 확보된 상태이며, 전지의 두께의 조정을 통해 최적화된 작동 조건 도출된다.

연구진은 “센서 운용 및 외부 통신 모듈은 최종적으로 1 x 1 mm의 칩으로 제작될 예정이며, 현재 4 x 4 mm의 테스트용 칩 제작을 마쳤다”며 “개발된 플랫폼은 투명 소재/소자와의 융합으로, 궁극의 휴대용 디스플레이로서의 확장이 가능하며, 컨텐츠의 장착이 가능한 형태로 진화 가능”하다고 밝혔다.

KIST의 차세대반도체연구소를 기반으로 하는 해당 연구팀은, 센서, 재료, 시스템 등 다양한 분야의 전문가들이 참여한 BT/NT/ET/IT 융합 연구팀으로 2011년부터 스마트 콘택트렌즈 개발을 위한 기술을 기획/연구해 오고 있다. 연구팀은 현재, 구현된 각 요소 기술에 대한 시제품들이 결합된 전체 플랫폼 구성과 전체적 성능향상에 대해 연구를 계속하고 있다. 약 2년 후 결합된 플랫폼 시제품이 도출되게 되면 상용화를 목표로 식약처 인증 절차를 진행 할 예정이다.

KIST 송용원 박사는 “이번 연구결과는 스마트 콘택트렌즈의 현실화에 대한 가능성을 보여주어, 우리나라의 관련 분야 세계 기술 선도 및 신시장 창출이 가능할 것으로 기대된다”고 밝혔다. 또한 “개발된 콘택트렌즈는 다양한 질병진단과 신약개발 등을 위한 플랫폼으로 진화할 예정이며, 정보통신 기술 연계로 응용 분야를 확장 할 계획”이라고 밝혔다.

한편, 본 연구는 미래창조과학부(장관 최양희)에서 지원하는 ‘바이오의료기술개발사업’의 일환으로 수행되었으며, 제작된 시제품은 7월13일부터 3일간 일산 KINTEX에서 열리는 2016 NANO KOREA에 전시될 예정이다.