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질병 조기진단의 핵심인 바이오센서 기술 개발이 활발하다.
단순한 생체신호 분석부터 안압, 혈당 측정 및 관리, 뇌질환 진단까지 바이오센서 기술의 적용 범위가 확대되고 있다.
31일 업계에 따르면 5년 뒤 전 세계 바이오센서 관련 시장은 약 34조원 규모로 형성될 전망이다. 바이오센서가 탑재되는 웨어러블 기기 시장도 매년 200%이상 성장하고 있어 유망하다.
센시미드·구글 등 '스마트렌즈' 개발
시장 공략을 위해 글로벌 기업들은 바이오센서 상용화에 박차를 가하고 있다. 스위스 기업 센시미드는 녹내장 환자 안압관리용 콘택트렌즈에 대한 미국식품의약국(FDA) 승인을 획득했다고 29일(현지시간) 밝혔다.
트리거피쉬를 착용한 환자는 안압 수치를 24시간 동안 모니터링할 수 있다. 렌즈에 탑재된 센서로 측정된 안압 수치는 환자의 목에 건 수신기에 기록된다.
기록이 끝나면 환자는 병원에 내원해 수신기에 저장된 데이터를 의사의 컴퓨터에 블루투스로 전송한다. 의사는 이를 토대로 처방을 내린다.
센시미드 CEO 데이비드 베일리는 “센서에 기반한 콘텍트렌즈로는 미국에서 처음으로 FDA 승인을 통과하게 돼 기쁘다”며 “바로 시장에 출시하기보다 임상적 유용성을 더 높여 녹내장 진단 및 관리를 위한 독립 바이오마커로 사용되도록 할 계획”이라고 전했다.
당뇨병 환자의 혈당 측정을 위한 렌즈형 바이오센서도 개발되고 있다. 구글과 노바티스가 지난 2014년부터 매달리고 있다. 두 회사가 개발하는 렌즈는 눈물 한 방울로 혈당을 비 침습적으로 측정할 수 있는 제품이다.
구글은 지난 2014년 1월 혈당 측정 렌즈 시제품을 공개했다. 구글과 손잡은 노바티스 안과 사업부 알콘은 이 시제품을 넘겨받아 연구를 이어나가고 있다.
한국도 당뇨패치 등 잇단 개발 성과 가시화
국내에서도 혈당 측정과 관리를 동시에 할 수 있는 바이오센서 개발 성과가 나왔다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단 김대형 연구원은 최근 피부에 붙이는 ‘당뇨패치’ 시제품을 공개했다.
구글과 바이오센서 개발 협력을 하고 있는 것으로 알려진 미국의 벤처기업 MC10 연구진이 당뇨패치를 공동 개발했다.
그래핀과 금을 결합한 패치는 땀 속 당 함량과 온도, 습도, 산성도 등을 감지해 낼 수 있다. 온도에 따라 메트포민이 함유된 미세 약물침이 혈당을 조절한다.
현재 동물실험 단계로 임상을 거쳐 이르면 3년 후 상용화가 가능할 것으로 연구진은 기대하고 있다.
바이오센서는 치매 조기 진단에도 활용된다. 피 한방울로 알츠하이머성 치매를 조기에 발견하는 혈액진단기법이 한국과학기술원(KIST) 김영수·황교선 박사팀에 의해 세계 최초로 개발됐다.
알피니언 메디칼시스템이 지난 달 이 기술을 이전 받아 상용화 연구에 착수했다. 진단법의 임상적 안전성·유효성 근거를 마련하고, 추가 연구를 통해 다른 바이오마커로도 영역을 확대한다는 계획이다.
혈액진단법의 핵심은 단백질을 혈액에 골고루 퍼지도록 해 극미량으로도 농도 변화를 감지해 낼 수 있는 바이오센서다. 서울아산병원에서 제공받은 총 140명의 혈액 샘플로 시험한 결과 기존 영상진단법보다 높은 93%의 정확도로 치매 환자를 가려냈다.
업계 관계자는 “바이오센서는 웨어러블기기, 사물인터넷(IoT), 빅데이터분석기술과 함께 맞춤형 의료를 실현할 핵심 기술”이라며 “앞선 국내 기술이 조기에 상용화될 수 있도록 제도적으로 지원하는 것이 중요하다”고 말했다.
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