오송첨단의료산업진흥재단(KBIOHealth) 첨단의료기기개발지원센터는 전남대·한국광기술원과 협력해 세계 최초로 초점 조절이 가능한 전기습윤 초소형 액체 렌즈 기반의 광음향 내시경 프로브를 개발했다고 21일 밝혔다.
이번에 개발한 전기습윤 초소형 액체 렌즈(Tunable electrowetting liquid lens)는 전압을 이용해 렌즈의 굴절률을 조정하고 초점을 가변하는 기술로 기존의 복잡한 스캐닝 장치 없이 자유롭게 초점 조정이 가능하다. 전기습윤은 유체 표면에 전기장을 가해 주면 유체의 표면장력이 변하는 현상으로 두께 조절 등이 가능하다.
전기습윤 초소형 액체 렌즈를 내장한 광음향 내시경(Photoacoustic Endoscopy, PAE)은 빛과 음파를 결합해 인체 내부의 구조를 고해상도로 촬영할 수 있는 기술로, 특히 암 진단 등 정밀 의료 분야에서 큰 주목을 받을 것으로 전망된다.
이 기술의 가장 큰 특징은 기계적 스캐닝 장치 없이 렌즈 자체만으로 초점을 자유롭게 조절해 의료기기 시스템을 보다 작고 단순하게 만들 수 있다는 점이다.
또 연구진은 이 기술을 통해 초점 위치를 최대 20㎜까지 측면 방향으로는 4.42º로 이동시켰다. 이는 45.3V 전압만으로 이뤄낸 결과다.
개발한 기술을 실제 내시경 프로브에 적용한 결과, 기존 스테이지 스캐닝 방식에 비해 광음향 영상의 신호 세기가 약 4배 향상되었다.
이는 내시경 영상 품질의 획기적인 개선을 의미하며, 향후 정밀한 진단과 시술이 가능함을 예측케 한다.
이 개발 성과는 광학 분야의 권위 있는 국제 학술지인 Optics Express에 8일 게재됐다. “Photoacoustic endoscopic probe based on lens scanning using a laterally tunable electrowetting liquid lens”라는 제목으로 소개됐다.
이명수 이사장은 “개발된 액체 렌즈 기반 광음향 영상화 기술은 광음향 내시경을 보다 작고, 가볍고, 정밀하게 만드는 중요한 전환점이 될 것”이라며 “향후 뇌혈관 질환, 암 진단 등 다양한 임상 분야에서 큰 가능성을 지닌 기술”이라고 밝혔다.
안수민 기자 smahn@etnews.com
