스마트 콘택트렌즈를 개발한 UNIST 연구진. 장지욱(왼쪽부터) 연구원, 박장웅 교수, 김주희 연구원, 박지훈 연구원, 박영근 연구원, 김소연 연구원, 변영재 교수./사진제공=UNIST국내 연구진이 눈에 착용하는 콘택트렌즈로 혈당을 확인하는 기술이 개발됐다. 렌즈에 장착된 센서가 눈물 속 포도당을 감지해 조그마한 발광다이오드(LED)를 밝히는 방식이다. LED가 켜지면 ‘정상’, 꺼지면 ‘혈당이 높다’는 의미를 나타낸다. 간단·간편하게 혈당을 체크할 수 있어 당뇨병을 진단할 수 있어 건강 관리에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.
박장웅 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학부 교수팀은 당뇨병 예방과 진단이 가능한 ‘무선 스마트 콘택트렌즈’를 개발했다고 24일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴스’ 25일자에 게재된다. 이번 연구에는 변영재 UNIST 전기전자컴퓨터공학부 교수, 이정헌 성균관대 신소재공학부 교수도 참여했다.
당뇨병은 혈액 내 포도당 농도, 즉 혈당이 높은 상태가 지속되는 질환으로 각종 합병증으로 이어질 수 있어 관리가 중요하다. 기존 환자들은 혈액을 채취해 혈당을 확인해야 했지만 최근 눈물로도 혈당을 측정할 수 있어 콘택트렌즈로 당뇨병을 모니터링하려는 시도가 많았다.
공동 연구진은 상용화된 소프트 콘택트렌즈 물질을 기판으로 사용해 사람들의 거부감을 줄이면서 혈당을 모니터링할 수 있는 무선 스마트 콘택트렌즈를 만들었다. 기판 위에 ‘고감도 포도당 센서’를 넣어 눈물 속 포도당 농도를 감지하고, 결과는 센서와 함께 장착된 LED 디스플레이로 표시하는 방식이다. 센서와 LED를 작동시키는 전기는 무선 안테나로 전달된다.
박지훈 UNIST 신소재공학과 석·박사통합과정 연구원은 “무선 스마트 콘택트렌즈는 기판과 전극이 모두 투명해 사람의 시야를 가리지 않는다”며 “혈당 측정과 표시에 필요한 소자가 렌즈 하나에 집적돼 다른 측정기기 없이도 간단하게 당뇨병을 진단할 수 있다”고 설명했다.
스마트 콘택트렌즈를 작동시키는 전기는 외부에서 무선 안테나를 통해 공급된다. 이때 포도당 센서는 눈물 속 포도당 농도에 따라 달라지는 전기신호를 감지한다. 혈당이 정상 수준일 때 LED 디스플레이를 밝히도록 설계됐다. 혈당이 정상보다 높으면 LED는 꺼진다. 박장웅 교수는 “이 기술을 이용하면 복잡하고 큰 측정기기 없이도 실시간으로 몸 상태를 파악할 수 있어 의료진단 분야에서 각광받을 것”이라고 강조했다.
스마트 콘택트렌즈. 혈당 수치가 정상 수준이면 LED 디스플레이가 밝아지고 정상 보다 높으면 꺼진다./사진제공=UNIST
