[건강한 가족] 휴대용 뇌 촬영장치, 생체 정보 파스, 몸에 붙이는 혈당 측정기

중앙일보

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‘2016 바이오 미래포럼’서 선뵌 신기술

지난 7일 열린 ‘2016 바이오 미래포럼’에서 KAIST 연구팀이 자체 개발한 휴대용 뇌 영상장치를 태블릿 PC와 연결해 운용하고 있다. 프리랜서 홍진기

무병장수(無病長壽) 시대가 성큼 다가왔다. 생물·전자·기계·정보통신이 융합된 바이오 기술이 빠르게 발전하면서다. 질병의 예방·진단·치료·관리 등 의료 전 영역에 활용되며 효율적인 건강관리를 돕고 있다. 지난 7∼8일 이틀간 한국과학기술회관에서 열린 ‘2016 바이오 미래포럼’에서 주목받은 바이오 신기술을 소개한다.

머리띠처럼 쓰고 뇌 영상 찍어
수십 초 만에 데이터 출력
MRI·PET보다 시간·비용 절약

기온이 갑자기 떨어지면 뇌혈관이 막히거나 터지는 뇌졸중 환자가 급증한다. 언어장애, 신체 마비 같은 후유증을 줄이려면 조기 진단·처치가 필수다.

KAIST 연구팀은 이번 포럼에서 근적외선을 이용해 빠르고 간편하게 뇌 영상을 찍을 수 있는 휴대용 뇌 영상장치(NIRSIT)를 선보였다. 원리는 이렇다. 인간이 뇌를 사용하면 해당 부위에 혈액과 산소량이 는다. 여기에 근적외선을 쏘이면 산소 농도에 따라 흡수·반사되는 정도에 차이가 생긴다. 이를 1초에 여덟 번씩 측정해 색으로 표현, 실시간으로 뇌 상태를 파악하는 것이다.

자기공명영상촬영(MRI)이나 양전자방출단층촬영(PET)과 비교해 장시간 사용할 수 있고, 데이터가 무선 전송돼 시간·공간 제약이 작다. 머리띠처럼 착용하면 수십 초 내로 분석이 시작돼 사용이 간편하다.

KAIST 전기 및 전자공학과 김재명 연구원은 “예컨대 급성 뇌졸중 환자를 이송할 때 뇌 영상을 찍어 공유하면 응급처치나 치료 계획을 수립하는 데 큰 도움이 될 것”이라며 “향후 데이터가 쌓이면 뇌수술 후 재활 치료나 치매 조기 진단에 활용할 수 있다”고 내다봤다.

다양한 생체 정보 언제든 수집

근육통·신경통에 쓰이는 파스도 바이오 기술을 만나 똑똑해졌다. 경희대 연구팀의 ‘생체신호 진단용 인공피부센서’는 겉보기엔 파스와 비슷하지만 몸에 붙이면 체온·동작 등 생체 정보를 실시간으로 애플리케이션(앱)과 온라인에 전송하는 장치다.

착용 후 일상생활에 불편을 크게 느끼지 않고 24시간 생체 정보를 수집할 수 있어 활용도가 높다. 말 못하는 아이, 거동이 불편한 고령층, 불길에 뛰어드는 소방관에게는 고열·낙상 등 응급상황을 알리는 ‘비상벨’로서 가치가 있다. 경희대 전자전파공학과 김선국 교수는 “생체정보 수집은 물론 저온 상태를 유지해야 하는 혈액과 특수약품 운반에도 활용할 수 있을 것”이라며 “습도·심박수·산소포화도 등 다양한 정보를 처리할 수 있도록 센서를 추가해 나갈 계획”이라고 말했다. 내년엔 대학병원과 연계해 피부 자극 등 임상시험을 진행할 계획이다.

몸에 붙이는 혈당 측정기도 개발되고 있다. 2018년 상용화를 목표로 한 아이센스의 ‘연속혈당측정기’는 500원 동전만 한 크기에 바늘 두께가 200㎛(1㎛는 100만분의 1m)에 불과하다. 혈액 대신 피하지방층(세포간액)의 혈당값을 측정해 피를 뽑지 않아도 된다. 강영재 연속혈당측정시스템팀장은 “소아·중증 당뇨 환자 등 혈당 관리가 어려운 환자에게 특히 활용도가 클 것”이라고 말했다.

노인 맞춤형 바이오 임플란트

유치·영구치에 이어 ‘제3의 치아’로 불리는 임플란트. 기능과 미적 효과가 뛰어난 데다 건강보험 적용 연령이 확대되면서 많은 사람이 선택하고 있다. 문제는 나이가 들수록 잇몸 조직과 뼈가 약해져 임플란트가 흔들리거나 염증을 앓을 확률이 커진다는 점이다. 나이벡의 ‘노인 맞춤형 바이오 임플란트’가 주목 받는 이유다.

바이오 임플란트는 크게 두 가지 기술로 구성된다. 먼저 임플란트는 뼈와 결합하는 부분에 홈을 파 접촉 면적을 늘린 것이 특징이다. 다음은 펩타이드가 함유된 골 증강제로 잇몸 뼈 재생을 촉진해 임플란트와 뼈를 더욱 단단히 결합시킨다. 임상시험에서 펩타이드 골 증강제를 사용했을 때 뼈가 재생되는 면적은 대조 군(群)에 비해 2배쯤 넓었다.

바이오 미래포럼

국내외 바이오 정책을 공유하고 바이오 기술 사업화를 촉진하기 위해 미래창조과학부가 마련한 행사로 올해 2회째 열렸다. 미 국립보건원, 중국과학원, 경제협력개발기구(OECD) 등과 산·학·연·병원 전문가 500여 명이 참석한 가운데 ‘연구 동향 브리프’ ‘바이오 마켓’ 등 다양한 프로그램이 진행됐다.

박정렬 기자 park.jungryul@joongang.co.kr