수직으로 배열된 Si 니들(바늘)은, 무시할 만한 손상과 최소한의 독성으로 살아 있는 세포에 침투할 수 있다는 특성 때문에 장기간의 세포 내(intracellular) 기록에 특히 관심을 받고 있다. 이러한 세포 내 기록은 세포 배양을 방해하지 않으면서 동시의 실시간 세포 이미징을 가능하게 하여, 세포 기능과 활동에 대한 심층적 이해에 크게 기여할 수 있다. 그러나 일반적인 실시간 이미징 기법인 예컨대 도립(inverted) 및 공초점(confocal) 현미경의 사용은, 수직 Si 니들을 제작하는 데 통상 사용되는 Si 웨이퍼의 불투명성 때문에 현재까지 제약을 받고 있다. 이에 본 연구에서는 수직 Si 니들과 투명한 탄성체 기판 위에 형성된 Au-Ag 나노와이어(percolated network) 네트워크를 결합한 투명한 세포 내 감지 플랫폼을 제시한다. 이 감지 플랫폼은 전기화학적 임피던스, 광학적 투명성, 기계적 순응성, 세포 생존성 등 세포 내 동시 기록 및 이미징을 위한 모든 요건을 충족한다. 이 감지 플랫폼의 개념 증명(proof-of-concept) 시연으로는, 도립 및 공초점 현미경을 이용한 실시간 이미징을 수행하면서 심근세포(cardiomyocyte)와 3차원으로 공학적으로 제작된 심혈관 조직에서 전기적 전위를 모니터링하는 것을 포함한다. 이 감지 플랫폼은 신경과학, 심장학, 근육 생리학, 약물 스크리닝 등 다양한 분야에서의 세포 내 연구에 폭넓게 활용될 잠재력을 지닌다.

수면 중을 포함한 안압의 연속 모니터링은 녹내장 진료에서 여전히 큰 난제로 남아 있다. 본 연구에서는 24시간 동안, 특히 수면 중에도 안압을 연속적으로 모니터링할 수 있게 하는 스마트 소프트 콘택트렌즈의 한 계열을 소개한다. 독특하게도 이 스마트 소프트 콘택트렌즈는 렌즈 도수, 생체적합성, 부드러움, 투명성, 젖음성, 산소 투과성, 야간 착용 적합성과 같은 본질적 특성을 변경하지 않은 채, 다양한 상용 소프트 콘택트렌즈 브랜드를 기반으로 제작되었다. 우리는 스마트 소프트 콘택트렌즈가 사람 눈에서 각막 곡률과 두께가 서로 다른 조건에서도 매끄럽게 적합될 수 있으며, 따라서 보행(활동) 환경에서 절대 안압을 정확하게 측정할 수 있음을 보여준다. 정상부터 고혈압까지에 이르는 토끼, 개, 사람의 눈에서 동물 내(in vivo) 포괄적 평가를 수행하여, 스마트 소프트 콘택트렌즈의 우수한 측정 정확도, 동일 대상 내 반복성, 그리고 사용자 편안함이 현재의 웨어러블 안압계보다 더 뛰어남을 확인한다. 우리는 스마트 소프트 콘택트렌즈가 녹내장 진료에서 효과적일 것으로 기대한다.