△ 신개념 의료기기 기술이 잇따라 개발되고 있다.

국내에서 차세대 의료기기 기술을 잇따라 개발해 상용화 기대감을 높이고 있다.

16일 의학계 등에 따르면 국내 연구진이 욕창 예방 돕는 나노소재 기반 '무선 센서 플랫폼', 망막과 90%이상 닮은 '인공 눈', 홍합 단백질로 인간 장기 출혈 신속 막는 '지혈스펀지' 등을 개발하는데 성공했다.

한국전기연구원(KERI) 최명우 박사팀은 최근 한국화학연구원 조동휘 박사팀, 국립창원대학교 오용석 교수팀과 함께 압력·온도·암모니아 등 환자의 다양한 생체가스를 감지하는 무선 센서 플랫폼을 개발했다.

연구팀이 만든 센서는 우수한 항균·살균 효과를 지닌 황화구리(CuS)라는 나노물질을 이용해 환자 배설물에서 방출되는 암모니아를 선택적으로 감지한다.

황화구리 표면을 3차원 다공성 구조로 만들어 인간이 눈으로 확인하기 어려운 저농도 소량의 배설물에서 뿜어내는 암모니아까지 빠르게 탐지한다.

센서는 이처럼 암모니아를 비롯해 압력·온도도 감지해 욕창 예방에 도움을 준다.

연구팀은 근거리 스마트폰이나 리더기로부터 전력을 공급받아 센서가 작동하는 무선 전력전송 방식도 적용했다.

용량이 제한적인 배터리나 긴 전선 없이 센서를 피부에 부착하는 것만으로도 환자 상태를 자동으로 모니터링할 수 있다.

연구팀은 김해한솔재활요양병원 협조를 받아 욕창 위험군 환자들을 대상으로 임상 유효성도 검증한 결과 간호사나 보호자가 스마트폰, 노트북, 태블릿 등으로 환자 피부 상태를 실시간 확인할 수 있어 욕창 예방에 도움을 주고, 환자 관리업무 효율도 높일 수 있었다고 설명했다.

연구팀은 재택간병 시스템과 연계하는 등 산업계와 의료계가 함께하는 스마트 헬스케어 플랫폼으로 발전시켜 나가겠다는 계획이다.

한국표준과학연구원 바이오의료측정본부 나노바이오측정그룹·의료융합측정그룹 연구팀은 최근 인체 망막의 구조와 기능을 정교하게 재현한 '망막 모사 안구 팬텀(Phantom)'을 개발했다.

팬텀은 자동차 충돌실험에 사용되는 '더미'(Dummy·인체모형)와 유사한 인공 장치로, 의료영상기기의 성능을 평가·분석하는 데 쓰인다. 인체 대신 장비에 삽입해 성능을 측정한다.

연구팀은 인체 망막의 구조와 기능을 정교하게 재현한 인공 눈을 통해 영상진단 장비를 평가·보정할 수 있는 표준화된 기준을 제시했다.

연구팀이 개발한 안구 팬텀은 눈금이 표시된 자처럼 진단 장비의 성능을 정확히 측정할 수 있다.

망막 진단 장비에 삽입한 후 측정하면 이미지 해상도, 시야 범위를 포함한 장비의 주요 성능을 객관적으로 검증하고 교정할 수 있다.

망막 층과 혈관 일부만 단순 모사한 기존 망막 팬텀과 달리 망막의 13개 구조층, 곡률, 미세혈관 네트워크 형태와 혈류, 망막 자가형광까지 정밀하게 재현했다.

실제 망막과 비교해 구조적 특성이 90% 이상 일치한다.

단층 촬영 장비는 물론 혈관조영술 장비까지 모든 진단 플랫폼에 적용할 수 있다.

망막 진단 장비 제조업체는 팬텀을 활용해 시제품 단계에서 장비 성능을 미리 점검해 개선할 수 있고 생산 공정에서는 망막 진단 장비의 생산 품질을 관리하는데 적용할 수 있다.

연구팀은 의료기기 표준화의 기준을 제시함으로써 망막 질환 진단과 치료 모니터링의 정확도를 한층 높일 것으로 기대했다.

포항공대(POSTECH) 화학공학과·융합대학원 차형준 교수팀은 최근 기계공학과·IT융합공학과·생명과학과·융합대학원 장진아 교수팀과 함께 생체 흡수성과 조직 접착성을 동시에 갖춘 복합 지혈 스펀지를 만들었다.

연구팀은 홍합의 접착단백질에 돼지의 간 조직에서 추출한 '탈세포화된 세포외기질'을 결합해 생체 흡수성과 조직 접착성을 갖춘 지혈 스펀지를 고안했다.

이 스펀지는 출혈 부위에 닿으면 즉시 부풀어 혈액을 흡수하고 강한 접착력으로 조직에 붙어 지혈 효과를 높인다.

지혈이 끝난 뒤에는 체내에서 완전히 분해·흡수된다.

'탈세포화된 세포외기질'은 체내 고유의 지혈 기전을 활성화해 빠른 혈액 응고와 조직 재생을 돕는 역할을 한다.

실험에서 기존 지혈제보다 염증과 조직 손상이 적고 초기 상처 안정화가 더 효과적인 것으로 나타났다고 연구팀은 전했다.

연구팀은 복합 지혈 스펀지가 추가 수술에 따른 환자 부담을 줄이고 회복 과정을 빠르게 돕는 데 기여할 것으로 내다봤다.