“통증 없이 1분 만에 시력 교정하는 날이 올까?”
과학자들이 약한 전류와 일시적인 pH 변화로 각막의 모양을 바꿔 시력을 교정하는 비침습적인 시력 교정 기술을 개발했다고 과학전문매체 뉴아틀라스가 최근 보도했다.
이 기술이 상용화될 경우 라식(LASIK, 레이저 각막 절삭술) 수술 없이 시력을 교정하는 획기적인 발전이 될 수 있다고 외신들은 전했다.
현재 널리 사용되고 있는 라식수술은 레이저로 각막을 깎는 방식으로 시력을 교정한다.
전기기계적 재형성(EMR) 기법을 설명한 그림 (사진= 마이클 힐 미국 옥시덴탈 칼리지 교수 외 / ACS 생체재료 과학 및 공학)
보도에 따르면, 미국 옥시덴탈 칼리지와 캘리포니아대학 어바인 캠퍼스 연구진은 약한 전류를 흘려 각막을 다시 조형할 수 있는 ‘전기기계적 재형성(EMR)’ 기법을 개발해 이번 주 미국화학회(ACS) 2025년 가을 회의에서 발표했다.
각막은 눈 앞쪽에 있는 투명한 돔 모양의 표면으로, 안구로 들어오는 빛의 초점을 맞추는 역할을 한다. 각막은 촘촘한 콜라겐 섬유로 이뤄져 있으며, 강하고 매끄러운 구조로 들어오는 빛을 굴절시켜 망막에 상을 맺게 한다. 각막의 형태가 불규칙하면 빛이 제대로 초점을 맺지 못해 근시나 원시와 같은 시력 이상이 생긴다.
전기기계적 재형성(EMR) 기법을 설명한 그림 (사진= 마이클 힐 미국 옥시덴탈 칼리지 교수 외 / ACS 생체재료 과학 및 공학)
지금까지 교정 렌즈를 착용하지 않고 시력을 교정할 때 가장 많이 사용된 방법이 라식 수술이다. 이 수술은 레이저로 각막 일부를 깎아 각막의 모양을 교정해 빛이 망막에 제대로 초점을 맞출 수 있도록 해준다. 하지만 비용이 많이 들고 각막을 절개해 눈의 구조적 안정성이 약해진다는 문제가 있었다.
연구진은 각막의 구성 성분을 이용해 어떤 조직도 잘라내지 않고 각막의 형태를 바꾸는 방식을 제안했다. 주로 콜라겐으로 이루어진 각막은 전하를 띤 분자와 단백질의 배열 덕분에 형태를 유지한다. 연구진은 특별히 설계된 백금 콘택트렌즈에 저전류를 흘려 보내 조직의 pH를 변화시켜 각막 조직의 산성도를 높여 모양을 바꿀 수 있다는 것을 발견했다.
EMR 치료 전후 토끼 각막, 각막 곡률이 바뀌었다. (사진= 마이클 힐 미국 옥시덴탈 칼리지 교수 외 / ACS 생체재료 과학 및 공학)
이후 전류가 멈추면 pH가 정상으로 돌아오면서 각막은 다시 단단해지고 원래 모양을 유지하게 된다. 이 과정은 1분 정도 소요되며, 조직을 절개하거나 제거할 필요가 없다. 이 방법은 실험 샘플에서 구조적 손상이 나타나지 않았고 세포 생존율도 유지됐다. 연구진은 EMR이 라식 수술을 대체할 수 있을 것으로 기대한다.
브라이언 웡 캘리포니아대학 어바인 캠퍼스 교수는 "이는 우연히 발견되었다"며, "살아 있는 조직을 성형 가능한 재료로 연구하던 중, 화학적 변형 과정 전체를 발견했다"고 설명했다.
연구진은 토끼 안구 12개에 EMR 기법을 적용해 테스트 해 그 중 10개의 안구를 변형시켜 근시 교정 효과가 나타난 것을 확인했다. 전류에 단시간 노출된 후, 각막은 렌즈에 내장된 모양에 맞춰져 모양이 바뀌었고 레이저나 외상 없이도 성공적인 각막 교정이 확인됐다.
연구진은 EMR은 아직 개발 초기 단계에 있으며, 살아있는 토끼가 아닌 개별 눈에 대한 제한적인 테스트만 진행된 상태라고 밝혔다. 브라이언 윙 교수는 “향후 상세하고 정확한 동물 연구를 통한 장기적인 노력이 필요하다”며, EMR을 통해 어떤 유형의 각막 교정이 가능한지 확인할 예정이라고 밝혔다.
https://v.daum.net/v/20250821104012874
