연구원들은 눈 내부의 압력을 측정하고 평가를 위해 안과 의사에게 정보를 보내는 센서가 내장된 콘택트 렌즈를 개발했습니다. 녹내장은 치료하지 않고 방치할 경우 회복 불가능한 시력 상실로 이어질 수 있습니다.

녹내장은 안구 내압(IOP) 증가로 인해 눈과 뇌를 연결하는 시신경이 손상될 때 발생하며, 이는 일반적으로 눈 앞쪽에 체액이 축적되어 발생합니다. 녹내장을 치료하지 않고 방치하면 회복 불가능한 시력 상실로 이어질 수 있습니다. 그러나 녹내장이 때때로 "소리 없는 시력 도둑"이라고 불리는 데는 이유가 있습니다. 녹내장은 시간이 지남에 따라 천천히 발생하여 시력을 잃기 전에 회복할 수 없는 손상을 입힙니다. 정기 눈 검사 중에 녹내장이 발견될 때에는 이미 손상이 진행되었을 수도 있습니다.

그러나 영국 노섬브리아 대학교(Northumbria University)와 터키 보가지지 대학교(Bogazigi University) 연구원 간의 협력 덕분에 상황이 곧 바뀔 수도 있습니다. 그들은 안압의 변동을 감지하고 수집된 정보를 활용하여 현재 인간을 대상으로 시험 중인 녹내장을 진단할 수 있는 콘택트렌즈를 개발했습니다.

폴리디메틸실록산(PDMS)으로 만들어진 일회용 소프트 콘택트 렌즈에는 전기 수동 센서가 내장되어 있습니다. 데이터는 착용 가능한 전자 판독 시스템을 통해 무선으로 수집, 저장 및 처리됩니다. 처리된 데이터는 평가를 위해 안과의사에게 제공됩니다.

연구진은 이 콘택트렌즈를 글라코렌즈(GlakoLens)라고 부르는데, 이 렌즈를 사용함으로써 얻을 수 있는 이점 중 하나는 기존 안과 검사보다 오랜 시간 동안 안압 측정이 더 용이해 더욱 정확한 진단이 가능하다는 점이다.

해당 연구의 교신 저자인 함디 토룬(Hamdi Torun)은 "안압 또는 안압은 24시간 동안 크게 달라질 수 있으므로 환자는 눈의 건강을 가장 잘 이해하기 위해 간격을 두고 또는 바람직하게는 하루 종일 지속적으로 모니터링해야 합니다. 안압을 측정하는 기존 방법은 하루에 한 번 측정을 위해 병원을 방문해야 하며 안압의 자연스러운 변화로 인해 결과가 오해의 소지가 있을 수 있습니다. 변화가 감지되면 추가 검사가 필요하며, 이는 하루 종일 필요합니다. 이 병원에서는 점안액으로 눈을 마비시킨 다음 작은 원뿔로 각막을 만져 안압을 측정하는 GAT(Goldmann 안압계)라는 기술을 사용하여 반복 측정을 수행합니다. "이것은 연구원이 제공한 GlakoLens보다 더 침습적인 경험입니다."

토렌 박사는 “우리가 개발한 콘택트렌즈의 장점은 일단 콘택트렌즈를 착용하면 환자가 정상인처럼 생활할 수 있고 안압 측정값이 기록돼 24시간 검사가 끝난 뒤 분석을 위해 의사에게 전송된다는 점”이라고 말했다.

연구원들은 6명의 건강한 지원자를 대상으로 콘택트 렌즈를 테스트하여 그들에게 1.5리터(50온스)의 물을 마시고 의식적으로 눈의 압력을 높이기 위해 눕도록 요청했습니다. 모든 참가자는 왼쪽 눈에 콘택트 렌즈를 착용했습니다. 연구진은 왼쪽 눈에 렌즈를 착용한 상태에서 수집한 데이터에 더해 비교를 위해 렌즈를 착용하지 않은 오른쪽 눈에서도 안압을 측정했다. 결과에 따르면 콘택트렌즈 센서는 수분 부하 효과에 반응했으며 오른쪽 눈의 측정값은 장치의 측정값과 일치했습니다.

더 건강한 사람들을 대상으로 한 추가 실험에서는 센서의 정확성과 신뢰성을 조사할 것입니다. 연구진은 향후 반복 작업에서 콘택트 렌즈의 편안함과 비침습성을 최적화할 계획입니다.

녹내장을 발견하는 최초의 콘택트렌즈는 아닙니다. 2023년 2월, 한국 포항과학기술대학교(POSTECH) 연구진은 녹내장을 모니터링하고 필요에 따라 안압하강제를 눈에 방출할 수 있는 콘택트렌즈를 테스트했습니다. 그들은 토끼에게만 렌즈를 테스트했습니다. 지난 5월, 캘리포니아의 한 스타트업은 녹내장 환자의 안압을 물리적으로 측정하기 위해 녹내장 환자의 눈에 장착하는 고리형 렌즈인 miLens를 시험한 결과 그 판독값이 GAT 판독값과 단지 2밀리미터(수은은 압력의 단위임) 차이만 나는 것을 발견했습니다.

이전 콘택트렌즈는 전기활성 실리콘 칩을 사용했는데, 이로 인해 렌즈가 더 두꺼워지고 불편하며 유연성이 떨어지게 되어 시력이 제한될 가능성이 있다고 연구진은 말했습니다. GlakoLens의 전기 수동 센서와 소프트 콘택트 렌즈는 착용자의 편안함을 더욱 높여준다고 그들은 말합니다. 녹내장 진단 외에도 렌즈는 눈의 포도당, 젖산염 및 기타 분자를 측정하여 다른 건강 상태를 감지할 수 있습니다.

Toren은 “우리는 이 기술이 초기 녹내장 환자의 시력을 보호할 뿐만 아니라 향후 다른 질병의 조기 진단을 제공할 수 있는 큰 잠재력을 갖고 있다고 믿습니다.”라고 말했습니다.

이번 연구는 콘택트 렌즈 및 전안구(Contact Lenses & Anterior Eye) 저널에 게재되었으며, 해당 렌즈는 분사 회사인 GlakoLens를 통해 판매될 예정입니다.