▲ 캘리포니아 대학 연구팀은 피를 보지 않고도 당 수치를 측정할 수 있는 비침습식 혈당측정 센서를 개발했다. .

샌디에이고 캘리포니아대(University of California, San Diego)의 나노공학자들이 피부세포 사이에서 유동액에 존재하는 당을 측정하고 추출할 수 있는 센서를 개발하는데 성공했다고 21일 밝혔다.

이 장치는 당뇨 환자들이 비침습적으로 당을 측정할 수 있도록 해 기대를 모으고 있다. 이 센서는 미 샌디에이고대 공대 웨어러블 센서 센터 및 나노공학센터 소속의 왕조셉(Joseph Wang)교수와 대학원생인 반도드카(Amay Bandodkar) 등에 의해 개발됐다.

연구팀은 “이 타투센서(tattoo sensor)가 피부를 통해 의약품을 전달하거나 신체 내의 다른 중요한 대사체들을 탐지하는데 유용하게 이용될 수 있을 것”이라고 말했다.

이 센서가 환자들에게 자신의 당 수치를 제공하지 않는 것에 대해 Bandodkar는 “이 장치는 블루투스를 통해 실시간으로 환자 정보를 의사에게 전달할 수 있도록 설계됐다”고 말했다.

연구팀은 현재 하룻동안 지속될 수 있는 이 센서의 지속수명을 늘리기 위한 방법을 연구 중이다.

반도드카는 “이 센서는 매우 저렴해 환자에게 재정적인 부담을 주지 않는다”며 "우리는 많은 사람들을 대상으로 지속적으로 당 수치를 관찰하기 위해 이 센서를 이용할 것“이라고 말했다.

이 많은 사람들을 대상으로 한 데이터는 연구자들이 당뇨의 원인과 예방책을 세우는데 많은 도움을 줄 수 있을 것이다.

그동안 당뇨에 걸린 환자들은 하루에도 여러 번 당 수치를 측정해야만 하고 손가락 끝에 적은 양의 피 샘플을 채취하는 과정을 겪는다. 이는 의학적으로 감염의 원인이되며 환자들도 반기지 않는 방식이다.

Analytical Chemistry지에 실린 논문에서, Wang와 동료 연구자들은 일반적인 센서 종이 위에 세심하게 조각된 전극으로 구성된 플렉서블 장치를 만들어내는 과정을 설명했다. 10분 동안 피부에 매우 약한 전류를 공급해 피부 세포 사이의 유동액에 존재하는 나트륨 이온을 센서의 전극으로 이동시킬 수 있었다.

이 이온들은 당 분자들을 전달하는 역할을 한다. 센서에 존재하는 센서가 환자의 전체적인 당 수치을 보여주기 위해 글루코스에 의해 만들어진 전기적 변화의 강도를 측정했다.

이와 관련해 Bandodkar는 “비침습적 센서에 의해 추출된 글루코스의 농도는 인간의 혈액에 존재하는 양에 비해 수백 배 낮다. 따라서 우리는 매우 작은 양의 글루코스라도 측정할 수 있는 뛰어난 감도의 글루코스 센서를 개발해야만 했다”고 말했다.

Wang과 동료 연구자들은 이 센서를 20~40대의 당뇨에 걸리지 않은 남녀 7명을 대상으로 테스트를 실시해본 결과 거의 대부분의 사람들이 거부감이나 피부에 문제를 일으키지 않았다.

식사 후 당 수치가 어떻게 변하는지를 센서로 알 수 있는지 알아보기 위해, 자원자들은 식사 후 이들을 측정했으며 그 결과도 역시 전통적인 방법으로 당 수치를 측정하는 것에 비해 뛰어난 감도를 보였다.

이에 대한 보다 자세한 연구 결과는 분석적 화학지(Anal. Chem., 2015, 87 (1), pp 394·398.)에서 확인할 수 있다.