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땀으로 혈당을 측정하고 자동으로 조절하는 그래핀 전자피부가 국내 연구진에 의해 개발됐다.
기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단 김대형 연구위원(서울대 화학생물공학부 교수) 연구팀은 피부에 붙이는 ‘당뇨패치’를 개발했다고 최근 밝혔다. 연구결과는 '네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)' 22일자 온라인판에 실렸다.
당뇨패치는 그래핀 복합로 혈당을 진단할 수 있는 전기 화학 센서와 미세 약물 침을 구현해 혈당을 측정하는 동시에 혈당량을 자동으로 조절할 수 있다.
연구팀은 투명한 그물망 구조의 금박 위에 금으로 소량의 불순물을 첨가하는 공정을 거친 그래핀을 붙여 전자피부를 만들었다. 그래핀은 기계적인 변형을 견뎌낼 수 있어 피부에 붙여도 손상이 없다.
이 그래핀 위에 연구팀은 센서를 결합했다. 땀 속 당 함량과 온도, 습도, 산성도 등을 측정할 수 있어 이 결과값을 토대로 혈당 수치를 실시간으로 알 수 있다.
센서 오른쪽에는 미세 약물 침과 온도센서, 전기히터를 모은 약물시스템이 결합됐다. 미세 약물 침에는 혈당을 조절하는 약물(매트포민·Metformin)이 담겼다.
혈당 수치가 높으면 약물시스템에 있는 히터가 켜져 온도를 높이고, 온도가 42도가 되면 약물 침의 바늘을 막고 있는 코팅이 녹아 피부 속으로 약물이 들어가게 된다. 특히, 이 약물시스템은 미세 침을 이용했기 때문에 통증을 최소화할 수 있다는 게 장점이다.
연구팀에 따르면 당뇨병에 걸린 실험용 생쥐에 전자피부를 붙여 본 결과 센서가 측정한 수치는 정확했고 필요할 때마다 약물이 들어가 적정 혈당이 유지되는 것으로 나타났다. 사람 몸에 붙였을 때도 정확도가 높았다.
김 연구위원은 "구글이 개발한 혈당측정렌즈는 눈물로 혈당을 측정하기 때문에 시력이 나빠질 수 있다는 단점이 있다“며 ”전자피부는 피부에 붙이기 때문에 이러한 면에서 더 유리하다"고 밝혔다.
이어 "당뇨패치 전자피부에 적용된 기술은 혈당 측정 외에도 다양한 바이오센서 시스템에 광범위하게 활용할 수 있을 것"이라고 말했다. |
