당 분석 디바이스 구성 및 분석원리_적층 구조의 플라스틱 디바이스와 백금-고분자 복합소재를 활용한 당 검출 효소기질 촉매반응(KBSI 제공)© 뉴스1

당뇨병을 혈액이 아닌 소변 및 타액으로도 신속·정확히 판별할 수 있는 검출기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

피를 내지 않는 비침습 방식으로 통증이나 감염·출혈 없이 검사가 가능해 당뇨병의 자가진단 및 합병증 예방에 큰 도움이 될 전망이다.

4일 한국기초과학지원연구원(KBSI) 소재분석연구부 최종순·한도경 박사 연구팀에 따르면 당뇨병은 인슐린 호르몬의 분비에 문제가 있거나 정상적인 기능이 이뤄지지 않아, 높은 혈당 수치가 오랜 기간 지속되는 대사질환이다.

이에 따라 체내 당 수치를 측정해 당뇨병을 조기 진단하고, 매일 스스로 정상 수준의 당 수치를 관리하는 것은 매우 중요하다.

현재 개인의 자가진단과 자발적인 혈당관리 방법으로, 혈당센서가 가장 대중적으로 사용되고 있다.

하지만, 하루 2~4회 정도 실시하는 진단 과정에서의 채혈 스트레스가 단점으로 지적되고 있다.

이에 연구팀은 혈액에 비해 소변, 타액에 대단히 적은 양으로 존재하는 당을 민감하게 검출할 수 있는 진단법 개발에 주목했다.

연구팀은 고감도의 당 검출을 위해 효소모사촉매 활성을 가지는 백금 나노-고분자 기능성 복합소재(PtNZ-Hydrogel; PtNZHG)를 개발했다.

이어 간편 자가진단을 위한 독창적인 당 검출 디바이스 구조 설계의 적용을 통해 미량분석이 가능한 당 분석 플라스틱 자가진단 키트를 개발했다.

혈액, 소변, 타액 등 다양한 체액 당 분석 및 결과 판독.15분 이내 자가검사를 완료할 수 있으며, 스마트폰 카메라를 이용해 변색결과 확인(KBSI 제공)© 뉴스1

이번에 개발된 키트는 혈액, 소변, 타액에 존재하는 당(glucose)을 15분 이내에 수mg 수준까지 손쉽게 검출이 가능하다.

자가진단 키트의 검사방식은 간단하다. 검출부의 발색 변화를 통해 직관적으로 당뇨병의 판별이 가능하도록 했다.

현재 개발한 키트는 검출부 색이 변색되는 것을 스마트폰으로 촬영 후 컴퓨터 무료 소프트웨어를 통해 검사 결과를 확인할 수 있다.

추후 키트가 상용화되면 스마트폰 전용 조기 진단 앱 개발에도 활용이 가능해 보다 손쉽게 자가검진이 가능할 것으로 전망된다.  

한편, 이번 연구 성과는 분석기기·장비 분야 세계적 권위 학술지인 ‘Sensors and Actuators B Chemical’에 최근 게재됐다.


km5030@news1.kr