국내 연구진이 채혈 없이도 소량의 땀으로 혈당을 측정하고 혈당 수치에 따라 단계별로 적정량의 약물전달이 가능한 피부부착형 당뇨패치 개발에 성공했다.

이를 통해 당뇨병 환자의 채혈 및 인슐린 주사로 인한 고통과 번거로움을 덜어줄 수 있을 것으로 기대된다.

기초과학연구원(IBS)은 12일 나노입자연구단 김대형 연구위원 연구팀이 기존 당뇨패치보다 적은 양의 땀으로도 혈당측정이 가능하고 센서를 통해 측정된 혈당에 따라 단계별로 적정량의 약물전달이 가능한 통합 시스템을 구현했다고 밝혔다.

연구팀은 인위적으로 땀을 발생시키는 것이 번거롭다는 점에 착안, 다공성 금으로 당 센서를 만들어 민감도를 높이고 소형화시켜 매우 적은 양의 땀으로도 혈당측정이 가능하도록 고안했다.

여러 개의 센서를 집적해 땀 속 당의 농도를 측정한 후, 습도‧온도‧산성도 측정을 통한 보정으로 보다 정확한 혈당수치를 얻을 수 있는 것.

특히 이번 연구에서는 두 종류의 상변화 나노입자를 통해 혈당수치에 따라 6단계로 적적량의 약물전달이 가능하도록 했다. 미세 약물침에 상변화 나노입자를 넣고, 온도센서와 전기히터를 결합한 약물전달 시스템을 당센서와 결합해 통합 시스템을 구현했다.

연구팀은 실제 2형 당뇨병을 유발시킨 실험용 쥐를 이용, 혈당조절을 확인해 미세 약물침을 이용한 단계별 혈당조절에 성공했다.

또한 사용자 편의성을 고려해 기존 피부부착 패치형 외에도 막대형 센서를 추가로 개발했다.

피부부착형 당센서는 운동 등의 활동을 하면서 혈당 수치를 측정할 수 있고, 막대형 당센서는 사용자가 일회용으로 간편하게 측정할 수 있다.

김대형 연구위원은 “환자들이 보다 손쉽게 사용할 수 있고 상용화 가능하도록 기존 당뇨패치를 개선했다”라며 “이번 당센서 및 치료에 적용된 다양한 기술들은 당뇨병 치료 외에도 다양한 질병 모델의 진단과 치료에 광범위하게 활용 가능할 것”이라고 말했다.

이번 연구성과는 과학기술분야 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’(Science Advances) 3월 9일자 온라인판에 게재됐다.