• 텔루륨 나노와이어 기반 인공 망막으로 시력 회복
• 쥐·원숭이에 ‘초고시력(슈퍼 비전)’ 기능 구현
• 인간 실명 치료 가능성에 획기적 돌파구 제시

ChatGPT가 만든 이미지

중국 상하이 푸단대학교의 집적회로·마이크로나노전자공학과 연구팀이 희토류의 일종인 텔루륨을 이용한 인공 망막으로 시력을 잃은 쥐와 원숭이의 시력을 회복시키고, 나아가 적외선까지 감지하는 ‘초고시력(슈퍼 비전)’ 기능을 구현했다고 8일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 보도했다. 이 연구 결과는 지난 5일 과학 저널 『사이언스』에 게재됐다.

연구팀은 화학 증착법을 통해 길이 150나노미터의 텔루륨 나노와이어를 제작한 뒤, 이를 망막의 나노 스캐폴드 역할을 하는 네트워크(TeNWN)로 성장시키는 기술을 개발했다. 이 생체 적합성 나노 스캐폴드는 광수용체 세포를 대신해 가시광선과 적외선을 전기 신호로 변환한 후, 그 신호를 시각 피질로 전달할 수 있다.

실험 결과, TeNWN을 이식한 유전성 시각 장애 쥐는 수술 다음 날부터 동공 반사 기능이 회복됐으며, 행동 테스트에서도 LED 조명은 물론 근적외선 광원까지 정확히 찾아내 정상 쥐에 가까운 시각 인식 능력을 보였다. 특히 패턴 인식 성능과 적외선 반응률은 정상군보다 오히려 더 높게 나타났다.

또한, 동일한 나노 보철물을 원숭이에 이식했을 때에도 별다른 부작용 없이 생체 적합성이 확인됐고, 정상 시력을 지닌 원숭이는 이식 후 근적외선에 대한 민감도가 유의미하게 향상됐다.

은백색 금속인 텔루륨은 구리 정련의 부산물로, 가시광선과 적외선을 전기 에너지로 변환하는 뛰어난 광전 특성을 지닌다. 중국은 반도체 열전냉각, 태양전지, 적외선 감지 장치 등 첨단 분야에서 텔루륨을 가장 많이 생산·소비하는 국가로, 이번 연구가 다양한 전략 신흥 산업에 큰 파급 효과를 가져올 것으로 기대된다.

연구팀은 “텔루륨 기반 나노 스캐폴드를 통해 인간의 실명 치료에 실질적인 돌파구를 마련할 수 있다”며, “향후 임상 적용을 목표로 장기간 안정성과 세포 통합 메커니즘 연구를 확대할 계획”이라고 밝혔다. 앞으로 치료용 인공 망막의 상용화 시점에 전 세계의 이목이 집중되고 있다.

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