日서 피부 상처 안내고 측정 혈당치 센서 등장

도쿄대 김범준 교수 연구팀 '시트형' 개발... 붙이기만 하면 'OK' 김철용 기자l승인2020.11.16 18:26:35

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▲ 이미지 출처 = 클립아트코리아

도쿄대학 생산기술연구소의 김범준 교수 등의 연구팀은 미세한 바늘을 배열한 시트 모양의 혈당치 센서를 개발했다고 닛케이산교신문이 최근 보도했다.

신문에 따르면, 이 시트를 피부에 붙이면 체액이 바늘을 통해 배어나와 체액 속 글루코스 농도를 측정할 수 있다.

피부에 상처를 내지 않고 붙이기만 함으로써 간단히 측정할 수 있다.

아직 증상이 나타나지 않은 당뇨병 예비군인 사람을 발견하는 것 등에 활용할 수 있다고 보고 있다.

앞으로는 사람을 대상으로 한 시험을 진행해 실용화로 이어지도록 할 예정이라고 한다.
 
당뇨병은 악화하면 동맥경화나 실명 등을 일으킨다. 2016년 국민건강·영양조사에 따르면 일본의 당뇨병 환자 수는 약 1,000만 명이라고 하며, 당뇨병 예비군도 같은 수가 있다고 한다.

아직 발증하지 않은 예비군을 조기에 발견해 생활습관 개선 지도를 하면 환자 수를 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

당뇨병 지표인 혈당치는 일반적으로 건강진단 시 혈액 검사로 확인한다. 건강진단을 받는 횟수는 한정되어 있으며 주사바늘을 찔릴 때는 통증도 있다.

당뇨병 환자의 경우에는 스스로 혈당치를 측정할 수 있는 키트도 있지만, 의사의 처방 및 취급하기 위한 훈련 등도 필요하다.

하지만 낮은 비용으로 혈당치를 확인할 수 있는 장치가 있다면 자신이 당뇨병 예비군인지 간단히 조사할 수 있다.

김 교수 등은 화장품에 사용되는 미세 바늘 제작 기술을 응용해서 바늘을 시트 위에 배열하고  센서와 합체시켰다. 통증을 느끼지 않도록 바늘의 길이는 0.8밀리미터 정도로 짧게 했다.

재료는 폴리락틱-co-글라이콜레이트(PLGA)라고 불리는, 몸에 축적되지 않는 고분자로 만들어 접힌 상태에서의 안전성을 높였다

바늘이 부착되지 않은 시트의 반대쪽에는 글루코스의 농도를 색의 농도로 표시할 수 있는 센서를 부착했다. 시트를 강하게  누르지 않아도 피부를 찌를 수 있도록 바늘 간격을 조정해 통증이 느껴지지 않도록 했다.

바늘은 고분자와 소금을 적절한 비율로 섞어서 응고시켜 만든 후에 소금은 물을 묻혀 녹였다.

딱딱하지만 스펀지 같이 구멍을 가진 구조로 만들었다. 시트를 피부에 붙이면 표피의 체액이 모세관 현상으로 인해 바늘 속 공간을 타고 이동해 센서에 도달한다.

표피의 체액은 혈액과 관계되어 있어 체액의 글루코스 농도로부터 혈당치를 추정할 수 있다고 한다.

개발한 시트를 피부와 비슷한 겔에 붙이는 실험을 통해 겔 부분의 글루코스 농도를 측정할 수 있다는 것을 확인했다. 글루코스 농도를 측정하는 데 필요한 체액량을 몇 초 만에 모을 수 있었다고 한다.

앞으로는 사람에게 붙여 효과를 조사하는 임상연구를 실시할 예정이다. 기업 등과 협력해서 조기 실용화한다는 목표를 가지고 있다.
 
혈액 성분 중, 심근경색 등의 리스크를 높이는 콜레스테롤, 남성 호르몬인 테스테트론 등도 측정하면 건강 상태 판단에 도움이 된다.

센서를 바꾸면 이러한 물질도 측정할 수 있다고 한다.

자택에서 간다니 측정할 수 있는 건강관리 상품으로의 활용폭을 넓히기 위해 다른 질병 분야에 대한 응용도 계획하고 있다고 한다.

김철용 기자  pharmacy@binews.co.kr
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