[그린포스트코리아 김동수 기자] 혈당 측정을 위한 채혈의 불편함을 해소할 실마리가 나왔다. 현대인의 질병이라 불리는 당뇨병 환자가 증가하고 있는 가운데 손가락 끝에 피를 내는 침습 방식이 아닌 땀이나 눈물 같은 체액에서 혈당을 측정할 수 있는 기술이 개발됐다.

한국연구재단은 성균관대학교 김진웅 교수 연구팀과 포항공과대학교 정운룡 교수 연구팀이 공동으로 타액, 땀, 눈물 등 체액으로 혈당을 측정할 수 있는 ‘고감도·고선택성 글루코스 압전 센서’를 개발했다고 밝혔다.

연구팀은 은 나노와이어가 코팅된 전도성 마이크로입자를 제조한 후, 여기에 다른 단당류가 아닌 글루코스(혈당)에만 특이적으로 결합하는 보론산을 배열했다.

글루코스가 보론산과 결합하면 은 나노와이어들이 서로 연결된다. 글루코스가 많을수록 은 나노와이어들의 연결도 많아져 순간적으로 전류가 증가한다. 연구팀은 이를 압전기술을 이용해 정밀하게 측정한 것이다.

기존 혈당 측정기는 효소를 통해 글루코스 분자의 산화를 유도하고 산화 시 나타나는 전기화학적 변화에 따른 전류변화를 이용해 그 농도를 측정했다. 측정 가능한 농도 범위는 2~20mM(밀리몰) 수준이다.

하지만 전도성 입자 기반 압전센서는 글루코스 분자와 결합할 수 있는 표면적이 증가해 0.56μM~56mM의 넓은 범위의 글루코스 농도를 측정할 수 있다. 결국 혈액(5~20mM)과 체액(50~200μM(마이크로몰))의 글루코스 농도 범위를 모두 포함해 체액으로 혈당측정이 가능해진다.

특히, 100㎕(마이크로리터 수준의 적은 체액으로도 글루코스 검출이 가능하다. 센서는 양산화할 수 있는 기성의 부품을 이용해 제작했다. 

연구팀은 “은 나노와이어 표면에 어떤 물질을 배열하느냐에 따라 글루코스 이외 다른 호르몬이나 단백질 같은 생체분자의 농도측정에도 응용될 수 있을 것으로 보인다”고 밝혔다. 

이번 연구 성과는 국제학술지 ‘어드밴스드 펑서녈 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)’의 표지 논문으로 선정됐으며 8월 26일 공개됐다. 

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