[메디칼타임즈=최선 기자] 눈물 한 방울에 담긴 생체정보를 분석해 안구표면질환을 진단하는 기술 개발이 추진된다.

눈물에는 염증 관련 단백질과 사이토카인 등 다양한 생체정보가 포함돼 있어 질환 상태를 파악할 수 있는 '액체 조직'으로 주목받고 있지만, 극소량의 검체에서 여러 바이오마커를 동시에 측정하고 진단에 활용하는 기술은 아직 연구 단계. 이에 가톨릭대학교 여의도성모병원은 센서와 인공지능(AI)을 결합, 이 가능성을 임상으로 끌어온다는 계획이다.

가톨릭대학교 여의도성모병원 안과병원장 나경선 교수팀은 한국연구재단이 시행하는 '2026년도 미래도전연구지원사업' 신규과제에 선정돼 향후 5년간 총 8억원의 연구비를 지원받는다고 25일 밝혔다.

이번 연구는 가톨릭대학교가 주관하고 인하대학교 전기컴퓨터공학과 김대유 교수팀이 공동으로 수행하는 안과·공학 융합연구다. 안과 임상 경험에 센서 기술과 AI를 접목해 안구표면질환의 진단 정확도를 높이는 것이 핵심이다.

안구표면질환은 염증, 눈물막 이상, 조직 변화 등이 복합적으로 나타나는 질환으로 환자마다 원인과 증상이 다양하다. 이 때문에 하나의 검사나 특정 바이오마커만으로 질환의 상태와 중증도를 객관적으로 평가하기 어려운 경우가 있다.

특히 안구표면질환은 환자가 호소하는 증상과 실제 염증·조직 상태가 일치하지 않는 경우가 있어 객관적인 진단 지표가 필요하다.

현재도 눈물의 삼투압이나 MMP-9 등 일부 바이오마커를 이용한 현장검사가 있지만, 단일 지표만으로는 질환을 세분화하거나 감별하는 데 한계가 있어 최근에는 눈물 속 여러 바이오마커를 동시에 분석하고 AI로 복합적인 패턴을 해석하려는 연구가 이어지고 있다.

연구팀은 눈물 한 방울 정도의 극소량 검체에서 여러 염증 관련 바이오마커를 동시에 측정할 수 있는 센서 기술을 개발한다. 여기에 안구 표면의 영상정보를 결합하고, 데이터를 외부 서버가 아닌 기기 내부에서 처리하는 온디바이스 AI를 적용해 환자의 질환 상태를 종합적으로 분석하는 플랫폼을 구축할 계획이다.

기존 진단이 개별 검사 결과나 단일 지표를 중심으로 이뤄졌다면, 이번 연구는 눈물 속 바이오마커와 안구 표면의 형태·영상정보를 함께 분석하는 것이 특징이다. 다양한 생체정보를 통합하면 안구표면질환의 유형과 중증도를 보다 세밀하게 구분하고 환자별 치료 전략을 수립하는 데 도움이 될 것으로 연구팀은 기대하고 있다.

연구는 단계적으로 진행된다. 먼저 센서 기술을 개발하고 임상 검체를 활용해 성능을 검증한 뒤 동물실험과 환자 대상 임상연구로 이어진다. 최종적으로는 눈물 바이오마커를 측정하는 센서와 안구 영상 분석 AI를 하나의 시스템으로 통합해 실제 임상에서 활용할 수 있는 정밀진단 플랫폼을 구축한다는 목표다.

이번 과제는 안과 임상 현장에서 제기된 진단의 한계를 공학 기술로 해결한다는 점에서도 의미가 있다. 여의도성모병원은 안구질환 환자의 임상데이터와 전문성을 제공하고, 인하대학교는 센서 및 AI 기술 개발을 담당하는 방식으로 협력해 안과와 공학 분야의 공동연구 역량을 강화할 예정이다.

나경선 교수는 "안구표면질환은 환자마다 원인과 상태가 다양해 하나의 검사만으로 정확하게 평가하기 어려운 경우가 많다"며 "이번 연구를 통해 눈물 속 다양한 생체정보와 안구 표면 변화를 함께 분석하는 정밀진단 체계를 구축하고, 환자 맞춤형 진료에 활용할 수 있는 기술로 발전시키겠다"고 말했다.