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국내 연구진이 채혈없이 소량의 땀으로 혈당을 측정하고 혈당 수치에 따라 단계별로 적정량의 약물전달이 가능한 피부부착형 당뇨패치를 개발했다.
이번 성과는 지난해 개발된 당뇨패치보다 진일보한 것으로 당뇨병 환자의 채혈 및 인슐린 주사로 인한 고통과 번거로움을 덜어줄 수 있을 것으로 기대된다.
기초과학연구원(IBS, 원장 김두철) 나노입자연구단(단장 현택환) 김대형 연구위원 연구팀은 "적은 양의 땀으로도 혈당측정이 가능토록 소형화하고 당센서의 정확도를 높인 당뇨패치를 개발했다"고 10일 밝혔다.
특히 이번에 개발된 당뇨패치는 센서를 통해 측정된 혈당에 따라 단계별로 적정량의 약물전달이 가능해 채혈없이 혈당진단과 약물치료가 이뤄질 수 있다.
연구팀은 피부보다 높은 온도에서 약물이 전달되도록 하는 두 종류의 상변화 나노입자를 통해 혈당수치에 따라 단계별(6단계)로 적정량의 약물이 전달되도록 했다.
연구팀은 실제로 2형 당뇨병을 유발시킨 실험용 쥐를 이용, 혈당조절을 확인해 미세 약물침을 이용한 단계별 혈당조절에 성공했다.
당뇨병은 크게 1형 당뇨병과 2형 당뇨병으로 나눌 수 있다. 제1형 당뇨병은 '소아당뇨'라고도 불리며, 인슐린을 전혀 생산하지 못하는 것이 원인이 돼 발생하는 질환이다.
인슐린이 상대적으로 부족한 제2형 당뇨병은 인슐린저항성(혈당을 낮추는 인슐린 기능이 떨어져 세포가 포도당을 효과적으로 연소하지 못하는 것)을 특징으로 한다.
제2형 당뇨병은 식생활의 서구화에 따른 고열량, 고지방, 고단백의식단, 운동부족, 스트레스 등 환경적인 요인이 크게 작용하는 것으로 알려져 있으며 당뇨병 환자의 대부분을 차지한다.
사용자 편의성을 고려해 기존의 피부부착 패치형 외에도 스트립형 센서를 추가로 개발했다. 피부부착형 당센서는 운동 등의 활동을 하면서 혈당 수치를 측정할 수 있고, 스트립형 당센서는 사용자가 일회용으로 간편하게
측정할 수 있다.
김대형 연구위원은 “환자들이 보다 손쉽게 사용할 수 있고 상용화 가능하는데 중점을 뒀다”며 “이번 당센서 및 치료에 적용된 기술들은 다양한 질병 모델의 진단과 치료에 광범위하게 활용될 것”이라고 전망했다.
한편, 이번 연구성과는 과학기술분야 권위지이자 세계적 학술지인 사이언스 어드밴시즈(Science Advances)에 3월 9일자 온라인판에 게재됐다.
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