빛이 바꾸는 미래 의료… "빛으로 진단하고 치료한다"

포스텍·영국 옥스퍼드대·미국 노스웨스턴대
광 나노소재·스마트 헬스케어 연구 동향 조망

신경-면역 상호작용 기반 진단·치료를 위한 스마트 헬스케어 광나노소재 및 부착형. /이식형 디바이스

포스텍 신소재공학과·융합대학원 한세광 교수팀이 영국 옥스퍼드대 데임 몰리 스티븐스 교수팀, 미국 노스웨스턴대 존 로저스 교수팀과 함께 기획한 'Advanced Materials Special Issue'의 Editorial(서문 논문)이 최근 'Advanced Materials' 온라인판에 게재됐다.

커버 이미지 논문으로도 선정된 서문 논문은 광나노소재와 광 기반 디바이스 분야 최첨단 기술 현황과 향후 연구 방향을 체계적으로 조망한다.

빛은 파장·세기·주파수를 정밀하게 조절할 수 있어 세포와 조직을 섬세하게 다루는 데 효과적이다. 형광 영상과 광음향 영상, 광열·광역학 치료, 광생체조절, 광유전학 등 다양한 의료 기술이 빛을 기반으로 발전해 왔다. 최근에는 초소형 LED, 신축성·유연 전자소자, 무선 통신 기술이 결합되면서 범위가 웨어러블·생체이식형 의료기기로 확장되고 있다.

이번 스페셜 이슈는 이러한 연구 흐름을 하나의 큰 그림으로 담아냈다. Perspective 1편, Review 9편, Research Article 7편 등 총 17편의 논문을 통해 광기술 기반 스마트 헬스케어를 진단·치료용 나노소재, 웨어러블 광 디바이스, 이식형 광 디바이스, 디지털 헬스케어로의 융합 등 네 가지 세부 주제로 제시했다.

연구 성과의 나열이 아니라 분야 전반 기술 현황과 발전 방향을 조망하는 데 초점을 맞췄다는 점에서 학술적 의의가 크다.

Editorial에서는 광기술이 실제 의료 현장에 활용되기 위해 해결해야 할 현실적 과제도 함께 짚었다. 장기 안정성, 면역 적합성, 제조 신뢰성, 의료 규제 등이 공통 과제로 꼽혔다.

웨어러블 기기에서는 착용감과 데이터 보안, 이식형 기기에서는 무선 에너지 전송과 이물 반응 문제가 핵심 난제로 제시됐다.

이 같은 기술적 도전이 해결된다면 의료의 모습은 크게 달라진다. 몸에 부착한 소형 장치가 질병 신호를 미리 감지하고 빛을 활용한 치료가 약물·수술을 보완하며 개인 맞춤형 정밀 의료가 일상 속으로 들어온다. 병원 중심이던 의료가 일상생활로 확장되는 변화의 핵심 기술로 광기술이 주목받는 이유다.

한세광 교수는 "광 나노소재와 디지털 디바이스의 결합은 진단과 치료 경계를 허물고 사람 중심 정밀 의료로 가는 중요한 흐름"이라며 "스페셜 이슈가 광 기술 기반 스마트 헬스케어 연구를 이해하는 데 의미 있는 기준점이 되길 바란다"고 전했다.


포항=김규동 기자 korea808080@