피부 부착형 당뇨패치 (사진=IBS 제공)
당뇨병 환자들의 치료 편의가 향상될 전망이다.
채혈없이 땀만으로 혈당을 측정하고 혈당 수치에 따라 적정량의 약물전달이 가능한 피부 부착형 당뇨패치의 기능이 향상된데 이어 환자 스스로 간편하게 당 수치를 측정할 수 있는 스트립(막대)형 센서가 추가로 개발됐다.
이번 성과는 연구진이 지난해 개발한 당뇨패치(16년 3월 네이처 나노테크놀로지)보다 진일보한 것으로 당뇨병 환자의 채혈 및 인슐린 주사로 인한 고통과 번거로움을 덜어줄 수 있을 것으로 기대된다.
기초과학연구원(IBS, 원장 김두철) 나노입자연구단(단장 현택환) 김대형 연구팀은 기존의 당뇨패치보다 적은 양의 땀으로도 혈당측정이 가능하도록 소형화하고 당센서의 정확도를 높였다.
스트립(막대)형 센서(사진=IBS 제공)
또 센서를 통해 측정된 혈당에 따라 단계별로 적정량의 약물전달이 가능토록 해 채혈없이 혈당진단과 약물치료가 가능한 통합 시스템을 구현했다. 당 수치만 간편히 측정할 수 있는 스트립(막대)형 센서도 추가로 개발됐다.
이번 연구에서는 피부온도보다 높은 40℃와 45℃에서 약물전달이 가능한 두 종류의 상변화 나노입자를 사용해 혈당수준에 따라 6단계로 약물전달을 가능토록 했다.
사용자 편의를 위해 기존 피부부착 패치형(그림1) 외에도 스트립형 센서(그림2)를 추가로 개발하기도 했다. 피부부착형 당센서는 운동 등의 활동을 하면서 혈당 수치를 측정할 수 있고, 스트립형 당센서는 사용자가 일회용으로 간편하게 측정할 수 있다.
연구를 주도한 김대형 연구위원은 “환자들이 보다 손쉽게 사용할 수 있고 상용화 가능하도록 기존 당뇨패치를 개선했다”며 “이번 당센서 및 치료에 적용된 다양한 기술들은 당뇨병 치료 외에도 다양한 질병 모델의 진단과 치료에 광범위하게 활용 가능할 것”이라고 밝혔다.
한편 이번 연구 성과는 사이언스 어드밴시즈(Science Advances) 3월 9일자로 온라인 게재됐다.