혈액을 채취하지 않고도 땀, 눈물 등으로 간편하게 혈당(글루코스)을 측정할 수 있는 기술이 나왔다.
한국연구재단은 성균관대 김진웅 교수·포항공과대 정운룡 교수 연구팀이 체액 속 낮은 농도의 혈당까지 잡아낼 수 있는 고감도 글루코스 압전 센서를 개발했다고 3일 밝혔다.
당뇨병 인구 증가로 자가 혈당측정법에 대한 관심이 높아지면서 혈액 대신 땀이나 눈물 같은 체액에서 혈당을 검출하는 비침습적 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
하지만 체액 속 글루코스 농도는 50∼200μM(마이크로몰) 정도로, 5∼20mM(밀리몰)인 혈액 속 글루코스 농도의 100분의 1 수준밖에 되지 않아 고감도 센서가 필요하다.
연구팀은 은 나노와이어(나노미터 굵기의 가는 실)가 코팅된 전도성 마이크로입자를 만든 뒤 글루코스와만 특이적으로 결합하는 보론산을 배열했다.
글루코스가 보론산과 결합하면 은 나노와이어들이 서로 연결되는데, 글루코스가 많을수록 은 나노와이어들의 연결이 증가하면서 순간적으로 전류가 증가하게 된다.
기존 혈당 측정기는 글루코스 분자의 산화를 유도한 뒤 나타나는 전기화학적 변화를 이용해 농도를 측정하는데, 측정 가능한 농도 범위가 2∼20mM에 불과했다.
이번에 개발한 전도성 입자 기반 압전센서는 0.56μM에서 56mM의 넓은 범위까지 글루코스 농도를 측정할 수 있다.
연구팀은 100㎕(마이크로리터·100만분의 1ℓ) 수준의 적은 체액으로도 글루코스 검출이 가능하다고 설명했다.
김진웅 교수는 "은 나노와이어 표면에 어떤 물질을 배열하느냐에 따라 글루코스 외 호르몬이나 단백질 같은 생체분자 농도 측정에도 응용할 수 있다"고 전했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 펑셔녈 머터리얼즈'(Advanced Functional Materials)' 지난달 26일 자 표지 논문으로 실렸다.