혁신적 나노드롭 안약, 안경 없이 시력 교정 약속

연구진이 레이저 공정과 결합된 나노입자 안약을 개발·테스트했으며, 이는 근시와 원시 모두를 개선할 수 있습니다. 이 기술로 사용자가 의료 감독 없이 시력을 교정할 수 있게 될 수 있습니다.

이 나노드롭이 작동하는 방식

여러분은 하이테크 안경과 3D 프린팅 바이오닉 안구를 원했지만, 과학자들은 더 나은 걸 내놨습니다. 콘택트렌즈, 안경, 굴절 이상 레이저 교정의 필요성을 끝낼 수 있는 시력 개선 나노입자 안약을 개발했습니다.

국립안과연구소(National Eye Institute)에 따르면, 미국인 약 42%(12~54세)가 근시(근시)입니다. 도시 환경 아동이 농촌 아동보다 근시일 확률이 2배 이상 높습니다. 반면 원시(hyperopia)는 성인과 아동 모두에게 영향을 줄 수 있습니다. 미국인 약 5~10%가 영향을 받으며, 부모가 이미 원시인 경우 자녀가 걸릴 확률이 더 높습니다.

샤아레 제덱 의료센터와 바르일란 대학교 이스라엘 안과 연구팀이 '나노드롭스(nanodrops)'와 레이저 공정을 개발·테스트했으며, 이는 근시와 원시 모두를 개선할 수 있습니다. 임상 시험은 2018년 후반에 진행될 예정입니다.

나노드롭 작동 원리

교정과 광학 효과를 위해 나노드롭은 각막 굴절률을 국소적으로 변경합니다. 이 나노드롭은 각막 표면에 생성된 얕은 절제 패턴(ablated pattern) 속으로 들어가, 그 패턴 내부 굴절률을 수정해 시각 문제를 교정합니다.

구체적으로, 광학 보정 크기는 레이저 소스로 각막 상피 표층(epithelium superficial layer)에 찍힌 광학 패턴을 통해 구성됩니다. 광학 패턴 구조는 근시, 원시, 노안(눈 노화 관련) 교정을 위해 구성될 수 있습니다.

이 레이저 스탬핑은 단 몇 밀리초만 걸리며 나노입자들이 '활성화'돼 반사율을 변경함으로써 광학 패턴을 개선하고, 결국 각막을 통과하는 빛의 궤적을 변경하게 합니다.

기존 방식과 차이점

레이저 스탬핑 소스는 각막 얇은 조직을 절제하는 기존 시력 교정 레이저 치료와 꽤 다릅니다. 스마트폰에 연결할 수 있는 작은 레이저 장비로, 각막 상피에 인접한 여러 펄스를 놓아 광학 패턴을 스탬핑합니다. 전체 과정은 몇 초 걸리며 통증이 없습니다.

출처: Bar-IIan University | ESCRS

레이저로 생성된 각막의 작은 반점들이 생체적합성 및 합성 나노드롭이 들어가 눈의 광학 파워를 목표 교정에서 변경하게 합니다.

단점

더 온화한 치료라 단점이 있습니다 — 눈이 천천히 스스로 치유됩니다. 이는 개선 효과가 점차 사라짐을 의미합니다. 따라서 사용자는 개선된 시력을 유지하기 위해 1~2개월마다 시술을 반복해야 합니다.

지금까지 실험

과학자들이 자동 굴절계로 10개 돼지 눈의 굴절 이상을 분석했습니다. 나노드롭을 넣은 후, 원시와 근시 굴절 이상에 대해 각각 평균 1.96±0.2D, 2.24±0.07D 교정이 달성됐습니다.

각막 중심 각막측정값(central keratometry) 변화는 없었습니다. 평균적으로 직경 0.58나노미터 캡슐화된 고반사 나노입자들이 각막 첫 60마이크론 두께 전반에서 발견됐습니다.

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지금까지 기술이 약 3디옵터(diopters) 근시와 노시 교정 가능함을 보였습니다. 과학자들은 토끼 실험으로 나노드롭 효과가 얼마나 지속될지 정확히 파악할 계획입니다.

향후 몇 년간 이 기술로 사용자가 의료 감독 없이 시력 교정 가능해질 수 있습니다. 스마트폰 앱으로 시력 측정, 레이저 장치로 목표 교정 광학 패턴 스탬핑, 나노입자 적용으로 패턴 활성화 및 원하는 교정 획득 — 이 모든 게 내 집 안락함에서 가능해집니다.