피를 뽑지 않고도 땀 성분으로 혈당을 실시간 확인할 수 있는 기술이 국내에서 개발됐다.
포스텍은 한세광 신소재공학과·융합대학원 교수 연구팀이 인핸드플러스와 함께 땀 속 혈당 농도를 정확하게 장기간 안정적으로 측정할 수 있고 산소 농도와 심박수까지 확인할 수 있는 센서 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 연구성과는 바이오센서 분야 국제 학술지 ‘바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스’에 게재됐다.
당뇨병을 관리하려면 꾸준한 혈당 측정이 필수지만 매일 여러번 피를 뽑는 것은 환자에게 고통을 준다. 작은 바늘이 달린 패치를 붙여 체액 속 혈당을 측정하는 등 비침습적 센서 기술이 연구되고 있지만 성능에 한계가 있고 염증이 생기는 문제가 있다.
연구팀은 땀의 흐름을 한 방향으로 제어하는 ‘테슬라 밸브’ 기반 마이크로 유체 시스템을 개발했다. 마이크로 발광다이오드(LED) 및 광센서로 구성된 광학 모듈과 혈당에 반응하는 광학 하이드로젤을 결합해 스마트 워치 형태의 혈당 측정 시스템을 완성했다. 땀은 테슬라 밸브를 통해 흐르면서 센서에 닿는다. 센서는 혈당에 따라 형광 신호를 발생시키고 LED와 광센서가 이 신호를 전자 신호로 변환한다. 이렇게 변하는 형광 세기를 통해 실시간으로 혈당 수치를 확인할 수 있다.
연구팀은 이를 스마트워치로 만들어 실제 혈당 수치와 높은 상관성을 보여 신뢰성을 입증했다. 30일 이상 장기 사용이 가능하다는 것도 확인했다. 연구팀은 또 서로 다른 빛의 파장을 활용해 혈당뿐만 아니라 산소 농도와 심박수까지 동시에 측정할 수 있는 다기능 헬스케어 시스템으로도 활용 가능함을 확인했다.
한 교수는 “스마트워치와 결합된 광학 기반 연속 혈당 측정 시스템은 혈당 측정을 더 쉽고 편리하게 만들며 당뇨 환자들의 불편함을 줄일 수 있을 것”이라며 “이 기술은 당뇨뿐만 아니라 다양한 만성 질환 모니터링에도 적용 가능해 활용 잠재력이 높다”고 말했다.
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