공동 연구팀 "광수용체 손상 망막 질환 치료 첫걸음"

인공 생체소재가 인간의 망막과 유사하게 빛을 인지해 색을 구분하는 것을 보여주는 가시광선 영역 빛 감지 스펙트럼 결과.<사진=KIST 제공>
인공 생체소재가 인간의 망막과 유사하게 빛을 인지해 색을 구분하는 것을 보여주는 가시광선 영역 빛 감지 스펙트럼 결과.<사진=KIST 제공>
국내 공동 연구팀이 인간의 눈처럼 작동하는 '인공 생체소재'를 개발했다.

KIST(원장 이병권)는 김재헌 센서시스템연구센터 박사와 송현석 기초지원연 박사, 박태현 서울대 교수 등 공동 연구팀이 빛 인지뿐 아니라 색까지 구분하는 인공 생체소재를 개발하고 특성 분석에 성공했다고 28일 밝혔다.

인간의 눈에 있는 망막은 원추세포와 간상세포로 구성된다. 원추세포는 빛의 3원색인 빨강, 초록, 파란색의 빛을 각각 흡수하는 광수용체 단백질을 이용해 가시광선을 흡수한다. 간상세포는 광수용체 단백질을 이용해 주로 명암을 구분하며 사물 인지와 색 인지 기능을 수행한다.

연구팀은 인간 광수용체를 인공적으로 세포내에서 생산했다. 그래핀 소재 표면 적층에 성공해 인간 광수용체 단백질 기반 인공 생체소재를 세계 최초로 구현했다.

연구팀이 개발한 생체소재는 가시광선 빛에 대해 인간의 빛 감지 스펙트럼과 매우 유사한 스펙트럼으로 반응하는 모습을 보였다. 이 소재는 빛의 3원색인 붉은색, 초록색, 파란색 빛과 명암을 인지하는 인간 눈 특성과 유사하게 가시광선의 빛을 색깔별로 구분할 수 있다.

향후 망막 질환으로 고통받는 환자들의 치료를 돕기 위해 활용될 수 있다.

김재헌 박사는 "이번에 개발한 인공 생체소재는 순수 국내 연구팀에 의해서 개발됐다"라며 "생명공학과 광학 분야의 융합 원천 기술로 향후 망막 질환 해소를 위한 소재로 활용될 것"이라고 말했다.

송현석 박사는 "생체소재는 인간 시각을 가장 가깝게 모방할 수 있는 소재"라며 "향후 시각 질환 환자에 적용 가능한 인공 망막으로 개발될 경우 인간의 망막과 비슷하게 작동해 기존 인공 망막 기기보다 훨씬 효율적일 것"이라고 전망했다.

한편, 연구결과는 재료 분야 국제 학술지인 'Advanced Materials(IF: 19.791, JCR 분야 상위 1.027%)' 최신호에 게재됐다.

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