초록 ▼

연구개발 목표
질병 진단용(녹내장, 당뇨병, 안구건조증, 대사증후군) 스마트 콘택트렌즈 제작 기술을 개발함.
□ 모바일 헬스케어를 위해서는 지속적인 데이터 수집을 통한 모니터링이 이루어져야 하기 때문에 헬스케어 디바이스는 착용 가능한 형태로 개발되어야 함. 하지만, 현재 상용화된 웨어러블 헬스케어 디바이스는 딱딱하고 밀착이 어려워 착용 시 사용자가 불편함을 느낄 수 있음. 따라서, 사용자 친화적이고 착용감이 극대화된 형태로 제작하는 기술의 개발이 필요함.
□ 콘택트렌즈는 거부감 없이 착용 가능하고, 눈물과 항상 접촉

연구개발 목표
질병 진단용(녹내장, 당뇨병, 안구건조증, 대사증후군) 스마트 콘택트렌즈 제작 기술을 개발함.
□ 모바일 헬스케어를 위해서는 지속적인 데이터 수집을 통한 모니터링이 이루어져야 하기 때문에 헬스케어 디바이스는 착용 가능한 형태로 개발되어야 함. 하지만, 현재 상용화된 웨어러블 헬스케어 디바이스는 딱딱하고 밀착이 어려워 착용 시 사용자가 불편함을 느낄 수 있음. 따라서, 사용자 친화적이고 착용감이 극대화된 형태로 제작하는 기술의 개발이 필요함.
□ 콘택트렌즈는 거부감 없이 착용 가능하고, 눈물과 항상 접촉함으로써 다양한 바이오마커 및 안구에서 얻을 수 있는 생체 신호들을 통한 질병 진단이 가능함. 이러한 특성은 웨어러블 디바이스 플랫폼으로써 큰 가능성을 내재하고 있음.
□ 본 연구과제에서는 스마트 콘택트렌즈 센서를 통해 안구 및 눈물에서 얻을 수 있는 다양한 바이오마커를 비침습적으로 모니터링하고, 수집된 데이터를 사용자에게 무선으로 전달함으로써 질병을 진단하는 것을 목표로 함.

연구개발 내용
[1차년도]
□ 생활 습관병 진단을 위한 바이오마커의 선정: 안구 및 눈물에서 질병 진단을 위한 바이오마커를 선정함.
□ 콘택트렌즈 플랫폼 기반 기술 개발: 신축성 전극 배선, 무선 통신용 안테나, 정류 회로를 제작하여 스마트 콘택트렌즈 플랫폼을 구축하고자 함.
□ 콘택트렌즈 몰드 선정: 스마트 콘택트렌즈에 적합한 각막 곡률에 맞는 몰드를 선정함.
[2차년도]
□ 질병 진단을 위한 바이오센서 개발: 생활 습관병을 진단을 위해 바이오마커를 감지하는 센서를 개발함.
□ 바이오마커의 센서 내 검증: 환자의 눈물을 이용하여 바이오마커의 센서를 검증함.
□ 스마트 콘택트렌즈용 렌즈 물질 선정 : 산소 투과율 및 함수율을 가진 물질을 렌즈 물질을 연구하고 선정하고자 함.
[3차년도]
□ 스마트 콘택트렌즈의 최적화: 콘택트렌즈의 각 요소의 최적화를 통해 성능을 개선하고 데이터베이스를 형성하고자 함.
□ 생활습관병과 바이오마커의 상응성 검증: 바이오마커와 기존 진단법의 조합으로 진단의 정확성 및 특이성을 증대시키고자 함.
□ 스마트 콘택트렌즈 표준화 기술 선정 및 개발: 질병 진단용 모바일 스마트 콘택트렌즈의 표준화 항목을 선정하고자 함.
[4차년도]
□ 스마트 콘택트렌즈의 상용화를 위한 제작 기술 개발: 공정을 간소화하고 설계도면을 제작하고자 함.
□ 실험실 단계의 센서 반복성 및 재현성 평가: 센서의 반복성을 정량적으로 측정하고 높은 재현성을 달성하고자 함.
□ 동물 모델 개발 및 적용: 타겟 질병을 유발한 동물 모델을 개발하고 스마트 콘택트렌즈의 유효성을 평가함.
□ 참여기업과의 공동 기술 분석 및 검토: 스마트 콘택트렌즈의 품질 신뢰성을 검사하고, 시장 및 기술수요를 분석함.
[5차년도]
□ 생체 적합성 검증: 스마트 콘택트렌즈의 세포독성 및 감작성 반응을 검사하고자 함.
□ 스마트 콘택트렌즈 제작 기술 최적화: 성능 및 품질 유지 여부를 분석하고, 제작 기술을 최적화함.
□ 비임상실험을 통한 스마트 콘택트렌즈 성능 분석: 비임상시험을 통해 신뢰성을 검증하고, 임상시험계획서를 작성함.

활용계획 및 기대효과
(응용분야 및 활용범위 포함)
□ 본 연구는 신축성 투명 무선 센서, 딥러닝 인공지능, 모바일 연동 통신기술 등을 융합하여 눈물에 포함된 바이오마커를 통해 당뇨, 비만, 치매 등의 질병을 진단하는 스마트 콘택트렌즈를 구현하는 것으로 착용감이 좋으며, 심미적 기능이 극대화된 웨어러블 헬스케어 디바이스로의 활용이 가능함.
□ 모바일 연동 질병 진단용 스마트 콘택트렌즈를 제작하기 위한 신축성 투명 센서 제작 기술은 사람의 피부, 사물 및 식물에 부착 가능한 웨어러블 전자소자를 제작하기 위한 요소기술로써, 콘택트렌즈뿐만 아니라 환경감지, 전자피부, 헬스케어 등의 분야에 접목 가능한 원천기술로 활용할 수 있음.
□ 센서를 통해 수집된 정보로 빅데이터를 구축하여 딥러닝을 통해 추상적인 정보를 구체화함으로써 질병을 정확히 진단하는 플랫폼을 개발할 수 있음. 이를 통해, 특정 질병의 조기진단을 권장함으로써 환자 본인이 병원에 방문하지 않더라도, 스스로 발병 여부를 파악하고 의사에게 데이터를 제공하는 플랫폼으로써도 활용할 수 있음.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발 목표 및 평가항목별 성과 ... 6
• 1-1. 연구개발 목표 ... 6
• 1-2 평가항목별 성과 ... 6
• 1-3. 목표 미달 시 원인 분석 ... 10
• 2. 추진내용 및 연구개발결과 ... 11
• 2-1. 추진내용 및 연구개발결과 ... 11
• 2-2. 추진 일정 실적 ... 52
• 2-3. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여정도 ... 55
• 2-4. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 59
• 3. 연구개발 결과의 활용 방안 ... 63
• 4. 당초 연구계획 대비 주요 변경사항 ... 74
• 끝페이지 ... 75