전자·기계적장치 결합렌즈로 녹내장 진단

[산업일보]
소비가전 및 휴대형 제품용 MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) 디바이스 시장의 세계 1위인 ST마이크로일렉트로닉스 (www.st.com, 한국 지사장 강성근)는 스위스의 의료기기 회사인 센시메드 (Sensimed AG)가 개발한 혁신적인 연속 안압 측정기 플랫폼에 적용되는 무선 MEMS 센서를 개발 및 공급한다고 밝혔다.

ST의 무선 MEMS 센서는 센시메드의 혁신적인 플랫폼에 전자식 판독 장치를 추가하기 위해 기계적인 지원과 트랜스듀서 (탐촉자, transducer) 및 안테나의 역할을 한다. 이 솔루션은 녹내장의 조기 진단과 환자 개인의 맞춤화된 치료를 통해서 향상된 질병 관리를 할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

전기적 특성뿐만 아니라 기계적 특성까지 적용된 기술을 채택, SENSIMED Triggerfish?라는 이름의 이 솔루션은 "스마트" 컨택트 렌즈의 형태로 제작되었으며, 여기에 내장된 얇은 스트레인 게이지 (strain gauge, 기계 및 구조물 재료의 변형을 측정하는 기구)가 24시간 동안 눈의 굴곡을 모니터링함으로써 기존의 안과 장비를 통해서는 불가능했던 소중한 질병 관리 데이터를 제공한다.

녹내장은 전세계에서 두 번째로 큰 실명의 원인으로 시신경이 회복 불가능한 상태로 진행되어 결국에는 실명에 이르는 질병으로 완치가 불가능하지만, 절절한 시기에 진단하고 치료하면 질병의 진행을 막을 수 있다.

기존의 표준 검사 방식은 정기적인 안과 검진을 통하여 안압계 (tonometer)라는 장비를 이용해서 안압 (intraocular pressure: IOP)을 측정하는 것이다.

센시메드사의 획기적인 솔루션은 스마트 컨택트 렌즈와 환자의 목에 장착하는 소형 리시버의 부분으로 구성된 시스템이다.

이 렌즈는 스트레인 게이지 이외에도 안테나, 소형의 전용 프로세싱 회로, RF 트랜스미터를 내장함으로써 측정 정보를 리시버에 전송한다. 이 렌즈는 무선 파장을 수신받아서 전원을 공급받기 때문에 배터리를 연결할 필요가 없다.

내장된 부품들은 환자의 시야를 방해하지 않게 렌즈 안에 탑재된다. 안과의사가 렌즈를 삽입하며, 다음날 환자가 돌아오면 렌즈와 리시버를 빼내어 24시간 동안 기록된 IOP의 변화를 확인할 수 있다.

센시메드사의 CEO인 쟝-마크 위즈메 (Jean-Marc Wismer)는 "임상 실험을 통하여 자사의 독보적인 플랫폼 기술이 상당히 많은 혜택을 제공할 수 있음이 입증되었다. 다음 단계는 선별된 지역에서 더 많은 병원을 대상으로 이 제품을 상용화하는 것이다. ST는 고정밀 MEMS 센서 기술을 개발 및 공급하는 업계의 절대강자로 인정받고 있을 뿐만 아니라 언제라도 혁신적인 고객들과 협력할 수 있는 만반의 준비가 되어있기 때문에, ST를 이 중대한 연구의 파트너로 선정한 것은 당연한 일이었다.”라고 설명했다.

한편 MEMS (micro-electro-mechanical system)는 실리콘의 전기적 특성뿐만 아니라 기계적 특성까지 적용된 기술이다.
기존의 실리콘 칩은 전자 (electrons)가 정적인 실리콘 내에서 움직인다. 그런데 실리콘은 강철보다 더 단단하면서 탄성이 높은 것을 비롯해 여러 가지의 중요한 기계적 특성 또한 갖고 있다.

실리콘 트랜지스터를 구축하는 데 이용되는 기법들을 응용해서 캔틸레버 (cantilever), 스프링, 심지어 기어 등과 같은 물리적 운동이 가능한 초소형의 실리콘 구조를 구축함으로써 초소형 센서 및 액티베이터 (activators)를 제작할 수 있는 것으로 알려졌다.