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[IT뉴스]포스텍-부산대-연세대, 원추각막병증 및 근시 교정 기반 기술 개발

온카뱅크관리자

2025-12-12 09:37:29

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 포스텍(POSTECH)은 한세광 신소재공학과 교수 연구팀이 부산대 유기소재시스템공학과 김기수 교수, 연세대 의대 안과학교실 김태임 교수와 함께 원추각막병증 및 근시 교정 기반 기술 개발을 개발했다고 12일 밝혔다.
 각막을 손상하지 않으면서도 같은 효과를 내는 이 기술에 대한 연구결과는 최근 재료과학 분야 저명 국제 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)' 온라인판에 실렸다. 
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 <img alt="왼쪽부터 한세광 포스텍 교수, 김기수 부산대 교수, 김태임 연세대 교수" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/12/etimesi/20251212093249441jttp.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="uyEBrdFYIq" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/12/etimesi/20251212093249441jttp.jpg" width="658">
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 왼쪽부터 한세광 포스텍 교수, 김기수 부산대 교수, 김태임 연세대 교수
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 기존 방식인 '드레스덴 프로토콜'로 불리는 시술은 각막 상피를 제거한 뒤, 30분간 리보플라빈(비타민 B2)을 점안하고 30분 동안 자외선을 조사해 각막 조직을 단단하게 만드는 방식이다. 효과는 입증됐지만, 상피를 제거하면서 생기는 극심한 통증과 감염 위험, 긴 회복 기간이 큰 부담이었다.
 연구팀은 각막 상피를 그대로 둔 채 치료가 가능한 상피투과성 각막 교차가교술을 개발했다. 핵심은 '빛을 바꾸는 렌즈'와 '각막 투과 광염료' 두 가지다. 먼저 근적외선 같은 인체에 비교적 안전한 낮은 에너지의 빛을 받아 자외선·청색광으로 바꾸는 상향변환 나노입자를 설계했다.
 그리고, 이 나노입자를 의료용 실리콘으로 만든 콘택트렌즈 안에 균일하게 집어넣어, 렌즈 자체가 작은 '광원'처럼 빛을 내도록 만들었다. 이 렌즈는 가시광선 투과율이 88.7%에 달해 일반 시야 확보에도 무리가 없다. 겉으로는 평범한 렌즈지만, 근적외선이 들어오면 렌즈 안에서 자외선·청색광 등 필요한 빛만 골라 보내는 '빛 필터이자 빛을 만들어 내는 작은 공장'이 된 셈이다. 
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 <img alt="상향변환 나노입자가 담지된 콘택트렌즈 모식도. 근적외선 빛 조사 시 자외선 및 청색광을 발광하는 콘택트렌즈 사진" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/12/etimesi/20251212093250697fjtc.jpg" data-org-width="564" dmcf-mid="7jhPTAb0Iz" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/12/etimesi/20251212093250697fjtc.jpg" width="658">
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 상향변환 나노입자가 담지된 콘택트렌즈 모식도. 근적외선 빛 조사 시 자외선 및 청색광을 발광하는 콘택트렌즈 사진
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 여기에 연구팀은 안구 표면에 접착력이 우수한 생체 고분자인 히알루론산에 리보플라빈을 결합한 '히알루론산-리보플라빈(HA-RF) 접합체'를 만들었다. 기존 리보플라빈 용액은 각막 상피를 거의 통과하지 못해, 상피를 제거해야 했는데, 히알루론산은 눈물처럼 점성이 있어 눈 표면에 오래 머물고, 상피세포와도 상호작용이 우수해 리보플라빈이 각막 상피를 통과해 안쪽으로 들어갈 수 있게 돕는다.
 히알루론산-리보플라빈 접합체는 기존 리보플라빈 용액에 비해 각막 상피를 통과하는 약물 전달 효율이 약 3.7배 높았다. 동물실험에서도 치료 후 4주 동안 염증, 각막 혼탁, 내피세포 손상과 같은 주요 부작용도 관찰되지 않았다. 상피를 보호하면서도 효과와 안전성을 동시에 확인한 것이다. 마치 피부를 베지 않고도 안쪽을 치료할 수 있는 '무절개 수술'에 가까운 개념을 눈에 옮겨온 셈이다.
 한세광 교수는 “이번 연구는 각막 상피를 보존하면서 환자의 통증과 감염 위험을 크게 줄일 수 있는 원추각막 치료 및 시력교정 플랫폼을 제시했다”고 했다. 김태임 교수는 원추각막치료는 대개 어린 나이에 시행할 때 효과를 기대할 수 있는데 본 방식을 사용하게 되면 “통증과 감염 부담이 적어 환자 만족도가 높고, 치료시간이 단축되어 의료진의 부담이 적으며, 앞으로 각막이 약해지는 다른 질환의 치료에 응용될 수 있을 것”이라고 밝혔다.
 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단(NRF)의 BRIDGE 연구 프로그램, 기초연구사업, B-IRC 사업과 범부처전주기의료기기연구개발사업단 지원을 받아 수행됐다.
 포항=정재훈 기자 jhoon@etnews.com
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