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미국 텍사스 대학(University of Texas at Austin)의 연구진은 맹인을 위한 세계 최초의 초박형 인공 막막을 개발하는데 성공했다. 매우 얇은 2차원 소재로 만들어진 이 장치는 망막 질환으로 고통을 받고 있는 수백만 명의 시력을 회복하는데 적용될 수 있을 것이다. 또한 몇 가지 수정을 거치면 심장 및 뇌 활동을 추적하는데 사용될 수 있을 것이다. 이 연구결과는 몇 층의 그래핀과 이황화 몰리브덴을 인공 망막으로 사용할 수 있다는 것을 최초로 시연했다. 이 연구는 아직 초기 단계에 불과하지만, 이 2차원 재료를 시력 회복에 사용할 수 있다는 것을 보여주었다. 눈 뒤쪽에 위치한 망막은 인입하는 빛을 신경 신호로 변환시키는 특수한 광 수용체 세포(photoreceptor cell)가 포함되어 있다. 이것은 시신경을 통해서 시각적 이미지를 뇌로 전달한다. 당뇨병성 망막증과 색소성 망막염과 같은 질병은 망막 조직을 손상시키거나 파괴시켜서 시력 감소 또는 실명을 유발할 수 있다. 이 질병의 치료제는 없고, 단지 실리콘 기반의 망막 임플란트로 약간의 시력을 회복시킬 수 있다. 기존의 장치는 단단하고 편평하며 깨지기 쉽기 때문에 망막의 자연적인 만곡을 재현하기가 어렵다. 결과적으로 실리콘 기반의 망막 임플란트는 종종 흐릿하거나 왜곡된 이미지를 생성하고 주변의 안구 조직에 장기간의 변형 또는 손상을 일으킬 수 있다. 이번 연구진은 유연하면서 굴곡진 고밀도의 센서 어레이를 만들기 위해서 그래핀과 이황화몰리브덴뿐만 아니라 금, 알루미나, 질산 규소의 얇은 층을 포함하는 2차원 재료를 사용했다. 20면체의 표면을 닮은 이 장치는 인간 망막의 형상과 크기로 만들어질 수 있다. 이 연구는 차세대 연성 생체 전자 망막 보철을 개발하는데 중요한 단계가 될 수 있을 것이다. 이 기술은 피부 표면에 삽입되어 실시간 건강 정보를 수집할 수 있는 전자 문신에 적용될 수 있을 것이다. 투명한 전자 문신에 트랜지스터를 추가하면 뇌 또는 심장 신호를 쉽게 모니터링하고 치료할 수 있을 것이다. 또한 이러한 초박형 센서 및 전극은 부정맥을 감지하기 위해서 심장 표면에 이식할 수 있다. 이 연구는 미국 화학 학회의 256차 학술대회(256th National Meeting Exposition of the American Chemical Society)에서 발표되었다. |
