[과학을 읽다]혈당측정과 약물 투입하는 '당뇨패치'

사용수명 늘리고 정확도 높이는 숙제 풀어야

▲당뇨패치 전자피부의 센서 시스템을 통한 당의 측정(좌)과 피부 움직임에 따른 수축과 이완(중, 우).[사진제공=미래부]

[아시아경제 정종오 기자] 혈당 측정의 정확도를 높인 당뇨패치가 개발됐습니다. 혈당 측정뿐 아니라 필요할 때 약물을 주입할 수도 있습니다. 다만 아직 임상 실험이 남아있고 하루 몇 번 정도 이용하면 수명이 다하는 한계는 넘어야 할 산입니다.

국내 연구팀이 그래핀 소자로 만든 다기능 센서를 활용해 혈당 농도 측정의 정확도를 높인 당뇨패치 기술을 개발했습니다. 기존의 당뇨패치는 땀 속의 당 함량을 측정해 혈당을 계산했습니다.

이번에 개발된 패치는 땀 속의 당 함량과 함께 땀의 온도와 산성도 등을 동시에 측정할 수 있습니다. 여기에다 정확도를 높였습니다. 이를 위해 연구팀은 그래핀 소자에 산성도·습도·온도를 측정하는 센서를 결합한 다기능 센서 시스템을 부착했습니다.

혈당 측정과 함께 당뇨 치료제를 투입하는 '미세약물침'에 특정 온도에서 녹는 코팅을 입히고 히터를 부착시켰습니다. 혈당이 측정되면 히터에 의해 적절한 시점에 필요한 만큼 코팅을 녹여 약물이 최적으로 투입되도록 설계된 것이죠.

이번에 개발된 기술은 현재 쥐에 대한 실험이 완료됐습니다. 임상에 적용하기까지는 시간이 걸릴 것으로 보입니다. 사용 수명 시간을 늘리는 것도 숙제입니다. 현재는 하루 수차례 반복 사용만 가능합니다. 여기에 혈당 측정의 정확도를 더 높이는 일도 풀어야 할 과제입니다.

이번 연구는 김대형 서울대 화학생물공학부 교수팀이 진행했습니다. 김 교수는 "이 기술의 상용화가 이뤄지면 전자 피부 또는 패치 형태의 다양한 바이오센서 시스템에 광범위하게 활용될 수 있다"며 "전 세계적으로 300억 달러 당뇨병 치료시장 선점에 도움이 될 것"이라고 설명했습니다.

연구 논문은 국제 학술지인 네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology) 3월 22일자(논문명: 당뇨병 모니터링과 치료를 위한 그래핀 기반의 전기화학 센서와 열 감응 마이크로니들 시스템, A graphene-based electrochemical device with thermo-responsive microneedles for diabetes monitoring and therapy)에 실렸습니다.