한국과학기술원(KAIST)과 서울아산병원이 세계 최초로 체내 삽입형 유기발광다이오드(OLED) 기반 카테터 플랫폼을 구현했다. 고혈당 수치 개선과 인슐린 저항성 감소 등에 효과가 있는 것으로 확인됐다.
KAIST는 전기및전자공학부 유승협 교수, 서울아산병원 소화기내과 박도현 교수, 그리고 한국전자통신연구원 실감소자연구본부로 이루어진 공동연구팀이 OLED 기반 카테터를 세계 최초로 구현했다고 13일 밝혔다. 카테터는 주로 환자의 소화관이나 기관지, 혈관의 내용물을 떼어 내거나 약제나 세정제 등을 신체 내부로 주입하는 등에 쓰이는 고무 또는 금속 재질의 가는 관을 말한다.
공동연구팀은 기계적으로 안정적이면서도 수분 환경에서도 잘 동작할 수 있는 초박막 유연 OLED를 개발했다. 이를 원통형 구조 위를 감싸는 형태로 전 방향으로 균일한 빛을 방출하는 OLED 카테터를 구현했다.
공동연구팀은 OLED 카테터 플랫폼을 통해 제2형 당뇨병 쥐 모델을 대상으로 동물실험을 진행했다. 그 결과 십이지장에 총 798밀리주울(mJ)의 빛 에너지가 전달된 실험군의 경우 대조군에 비해 혈당 감소와 인슐린 저항성이 줄어드는 추세를 확인했다. 이는 체내에 OLED 소자를 삽입해 빛 치료를 진행한 세계 최초의 결과다.
유승협 KAIST 교수는 "생체 의료 응용으로의 OLED 기술 확보는 주로 디스플레이 분야 또는 조명 분야에 국한된 OLED 산업의 새로운 지평을 여는 데 중요한 과제"라며 "이번 연구는 새로운 응용분야를 발굴하고 원천기술 확보함에 있어 소자-의학 그룹 간의 체계적인 융합 연구와 협업의 중요성을 잘 보여주는 사례"라고 말했다.
서울아산병원 박도현 교수도 "십이지장 내 OLED 광조사가 장내 마이크로바이옴에 영향을 주어 장내 유익균의 증가 및 유해균의 감소를 통한 제2형 당뇨병의 혈당 개선, 인슐린 저항성 감소 및 간 섬유화 억제를 일으키는 것으로 보인다"며 "OLED의 이상적 광 특성을 활용해 인체 내에서 빛 치료 가능성을 본 연구로서 향후 다양한 응용 가능성이 기대된다"고 말했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에 지난 1일 게재됐다.
참고자료
Science Advances, DOI : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37656783/