충북대학교 물리학과 이만희 교수 연구팀이 삼성서울병원 한종철 교수, 서울대학교 제원호 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 인공지능(AI) 기반의 초소량 안방수 점성 측정 기술을 개발했다. 이번 연구 성과는 국제 저명 학술지 Biosensors and Bioelectronics (JCR 상위 2.3%, IF=10.5)에 지난 9월 15일 자로 게재되며 세계적으로 주목받고 있다.

연구팀은 단 10마이크로리터(μL)의 인간 안방수(aqueous humor)만으로도 점성을 정밀하게 측정할 수 있는 미세유체 기반 진단 기술을 세계 최초로 구현했다. 이 기술은 특히 녹내장 치료에 사용되는 미세관 삽입 장치(micro-tube shunt)를 환자 맞춤형으로 설계하는 데 큰 도움을 줄 수 있는 획기적인 방법으로 평가받고 있다.

이번 연구에는 충북대 물리학과 박현성(제1저자, 석사 졸업), 박준홍(석사 수료), 김동원(박사과정)과 성균관대학교 의료기기산업학과 김동은(박사과정)이 공동 참여했으며, 이만희 교수가 교신저자를 맡고 한종철 교수와 제원호 교수가 공동 교신저자로 함께했다.

기존 점도계는 극소량의 생체 유체의 점성 측정에 제약이 있었으나, 연구팀은 단일 액적을 미세유체 칩에 주입하고, 계면활성제와 소수성 코팅 기술로 간섭을 최소화한 뒤 AI 기반 알고리즘으로 유체의 흐름을 정밀 분석하는 방식을 도입했다.

연구 결과, 10μL의 인간 안방수로 점도를 정량적으로 측정하는 데 세계 최초로 성공했으며, 사람 간 점성 차이가 최대 30%에 달한다는 사실도 밝혀냈다. 이는 환자 개개인의 안방수 특성에 따라 치료 장치를 설계해야 한다는 점을 과학적으로 입증하는 결과다.

이만희 교수 연구팀은 “물리학적 분석과 인공지능을 융합한 이번 기술은 녹내장을 넘어 다양한 질병의 진단 및 치료에 활용 가능한 새로운 플랫폼 기술”이라며 “현재 공동 연구진과 함께 상용화를 준비 중이며, 향후 액체 생검(liquid biopsy) 분야로의 확장 가능성도 기대된다”고 밝혔다.