눈에 금 나노입자 주입했더니 시각 반응 되살아났다… 실명 치료의 새로운 가능성

한번 잃어버린 시력을 다시 되찾을 수 있을까.

우리는 눈을 통해 세상을 만나고 기억을 쌓아간다. 아침 햇살을 바라보고, 사랑하는 사람의 얼굴을 알아보며, 계절마다 달라지는 자연의 풍경을 감상한다. 이처럼 평범한 일상을 가능하게 하는 시각은 빛을 감지하는 세포와 신경, 뇌가 정교하게 연결돼 만들어내는 생명의 놀라운 기능이다.

그러나 나이가 들거나 유전적 요인, 질환 등으로 망막이 손상되면 시력이 점차 떨어지고 심한 경우 시력을 잃을 수 있다. 특히 망막색소변성증과 일부 형태의 연령관련 황반변성은 빛을 감지하는 광수용체 세포가 손상되면서 시각 기능이 저하되는 대표적인 질환이다.

눈의 가장 안쪽에 자리한 망막(retina)은 외부에서 들어온 빛을 전기적 신호로 바꿔 뇌에 전달하는 역할을 한다. 망막의 광수용체가 빛을 감지하면 여러 신경세포를 거쳐 시각 정보가 전달되고, 뇌는 이를 사물의 형태와 색, 움직임으로 인식한다.

문제는 한번 소실된 광수용체 세포가 자연적으로 회복되기 어렵다는 점이다. 의학기술의 발전으로 다양한 망막 질환의 진행을 늦추거나 일부 기능을 보완하는 치료법이 개발되고 있지만, 이미 심하게 손상된 시각 기능을 되살리는 일은 여전히 중요한 과제로 남아 있다.

최근 미국 연구진이 이러한 한계를 극복할 새로운 가능성을 제시했다. 눈 속에 미세한 금 나노입자를 주입하고 근적외선으로 자극해 손상된 망막에서도 시각 신호가 발생하도록 하는 기술이다.

금은 오랫동안 장신구와 화폐 등에 사용돼 온 귀금속이지만, 나노미터 크기로 작아지면 빛을 흡수하고 열로 전환하는 독특한 물리적 특성을 나타낸다. 연구진은 바로 이러한 성질을 이용해 망막의 신경세포를 활성화하는 방법을 개발했다.

미국 브라운대학교(Brown University) 연구진은 금 나노막대(gold nanorods)를 이용한 새로운 망막 보철 기술을 개발하고, 망막 퇴행이 발생한 생쥐 실험에서 시각 신경 반응을 유도하는 데 성공했다.

이 기술은 손상된 광수용체를 직접 재생시키는 대신, 망막에 남아 있는 신경세포를 자극해 시각 정보가 뇌로 전달되도록 돕는 방식이다. 기존의 일부 인공망막 기술처럼 복잡한 전극이나 전자장치를 눈 속에 이식하지 않고도 시각 기능을 보완할 수 있는 가능성을 보여준다는 점에서 주목받고 있다.

연구 결과는 2025년 국제 나노과학 학술지 ACS Nano에 발표됐다. 연구진은 금 나노입자와 근적외선의 상호작용을 이용하면 손상된 망막의 시각 신호 전달 기능을 일부 보완할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

다만 이번 연구는 아직 동물실험 단계다. 생쥐의 망막과 뇌에서 시각 자극에 대한 신경 반응이 확인됐지만, 실제로 정상적인 시력을 되찾거나 사물을 인식하는 능력이 회복됐다는 의미는 아니다.

사람의 눈에 적용하기 위해서는 나노입자의 장기적인 안전성과 신경 자극의 정확성, 실제 시각 기능 개선 여부 등을 충분히 검증해야 한다.

그럼에도 이번 연구는 실명 치료의 새로운 방향을 보여준다. 손상된 세포를 반드시 다시 만들어내지 않더라도 남아 있는 신경회로를 활용해 잃어버린 기능을 보완할 수 있다는 것이다.

눈에 보이지 않을 만큼 작은 금 나노입자가 언젠가 빛을 잃은 사람들에게 세상을 다시 바라볼 기회를 제공할 수 있을지 관심이 모아지고 있다. 나노기술과 신경과학이 만나 만들어낸 이번 성과는 시각 회복을 향한 새로운 과학적 가능성을 보여주고 있다.