눈에 삽입해 알츠하이머병을 조기 진단할 수 있는 길이 열렸다.
연세대학교 용인세브란스병원 안과 지용우 교수, 연세대학교 화공생명공학과 함승주 교수 연구팀은 최근 알츠하이머병의 조기 진단을 위한 안구 삽입형 인공수정체 형광 센서와 이를 모니터링하는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.
알츠하이머병은 치매를 일으키는 가장 흔한 뇌질환이다. 뇌 안에 특정 단백질이 비정상적으로 쌓여 신경염증 반응을 일으키고, 기억력 감퇴 등 인지 장애를 유발하는 것이다. 특히 한번 손상된 뇌는 되돌릴 수 없기에, 조기 진단과 모니터링이 매우 중요하다.
하지만 알츠하이머병 진단을 하려면 뇌척수액 생검과 같이 침습적인 검사나 양전자 방출 단층 촬영(PET), 자기공명영상(MRI) 등 고가의 장비를 써야해서 자주 모니터링하기엔 쉽지 않은 상황이다.
이에 연구팀은 안구액(방수)과 인공수정체를 이용해 알츠하이머병을 쉽게 모니터링할 수 있는 방법을 고안했다. 중추신경계와 직접 연결된 눈에서 뇌질환 관련 단백질이 검출될 가능성이 크다는 점을 이용한 것이다. 실제 알츠하이머병이 주로 발병하는 노인층의 백내장 수술 시 인공수정체를 많이 사용한다.
먼저 인공수정체 표면에 하이드로겔 센서를 부착했다. 알츠하이머병이 있다면, 단백질에 반응한 센서가 형광 신호를 발현하는 방식이다.
특히 연구팀은 스마트폰 코딩 개발을 통해 이 형광 신호를 증폭하는 기술도 개발했다. 형광 신호 값이 2배 이상 뚜렷하게 나타나 더 정확하게 모니터링이 가능해진 것이다.
지용우 교수는 “이번 연구를 통해 알츠하이머병을 조기에 진단할 수 있을 뿐 아니라 생체 내에서도 실시간으로 모니터링을 가능하게 했다는 점에서 의미를 지닌다”라며 “향후 해당 기술을 상용화하고, 녹내장, 황반변성 등 다른 안과 질환이나 전신질환에도 확장해 실제 환자에게 도움이 될 수 있도록 계속 연구하겠다”라고 전했다.
연구 결과는 재료연구기술 분야 국제학술지 ‘Advanced Functional Materials(IF 18.5)’에 최근 게재됐다.