미국화학학회(ACS) 센서에 보고된 연구
"땀 센서로 당뇨병 관리에 사용되기 위해서는 대규모 연구 수행돼야"
당뇨병을 가진 사람들은 매일 손가락에 혈당 측정기의 바늘로 찌름을 참아내며 건강을 유지하기 위해 혈당을 체크하고 있다. 채혈을 매일 하지 않고도 터치형 땀 센서로 혈당을 측정하고 안정적으로 모니터링할 수 있는 방법이 개발돼 주목되고 있다.
지난달 19일 미국화학학회(ACS)에 보고된 연구 '터치 기반 손끝 무혈 신뢰할 수 있는 포도당 모니터링 : 혈당 농도 예측을 위한 개인화된 데이터 처리(Touch-Based Fingertip Blood-Free Reliable Glucose Monitoring: Personalized Data Processing for Predicting Blood Glucose Concentrations)'에 따르면 손가락 끝으로 땀 속의 포도당을 측정할 수 있는 장치를 개발하고 개인화된 알고리즘이 혈당 수치를 정확하게 추정할 수 있게 했다.
미국은 3400만 명 이상의 어린이와 성인이 당뇨병을 앓고 있으며, 우리나라는 2018년 기준 약 494만 명으로 30세 이상 성인 약 7명 중 1명이 당뇨병을 가지고 있다.
혈당을 매일 체크하는 것은 당뇨병 관리의 중요한 부분이지만 손가락으로 채혈할 때의 불편함과 고통이 있는 게 사실이다.
과학자들은 땀에서 포도당을 측정하는 방법을 개발했지만, 당 수치가 혈액보다 훨씬 낮기 때문에 땀의 비율과 피부 특성에 따라 달라질 수 있다고 한다. 땀의 포도당 수치는 일반적으로 혈액 수치를 정확하게 반영하지 않는다는 것인데, 연구진들은 땀에서 혈당을 더 신뢰할 수 있는 추정치를 얻기 위해 손가락 끝에서 땀을 모으고 포도당을 측정한 후 개인의 변동성을 수정할 수 있는 시스템을 고안했다.
연구진에 따르면 전기 화학 센서 위에 폴리비닐알코올 하이드로겔이 있는 터치 기반 땀 포도당 센서를 만들어 유연한 플라스틱 스트립에 인쇄했다. 시험 참여자가 센서 표면에 손가락 끝을 1분 동안 대면 하이드로겔이 소량의 땀을 흡수하고 센서 내부에서 땀 속의 포도당이 효소 반응을 일으켜 휴대용 장치로 감지되는 작은 전류를 생성했다.
또 표준 손가락 찌르기 테스트로 참여자의 혈당을 측정했고, 각 사람의 땀 포도당을 혈당 수준으로 변환할 수 있는 개인화된 알고리즘을 개발했다. 시험에서 알고리즘은 식사 전후의 혈당 수치를 예측하는데 95% 이상 정확했다고 한다.
다만, 장치를 보정하려면 당뇨병 환자는 한 달에 한두 번만 손가락 찌르기가 필요하며, 이러한 땀 센서로 당뇨병 관리에 사용되기 위해서는 대규모 연구가 수행되어야 한다고 연구원들을 밝혔다.
당뇨병이 있어 매일 혈당 체크를 한다는 서울의 한 70대 어르신은 "매일 혈당 확인를 위해 손가락을 찌르다 보니 지금은 크게 불편하지 않다"면서도 "이런 측정기가 나오면 참 편하겠다"고 말했다.
대한당뇨병학회는 당뇨병은 자신이 이를 어떻게 받아들이고 평소에 얼마나 관리하느냐에 따라 스트레스가 되기도 하고 그렇지 않을 수도 있다고 밝히고 있다. 생활 속에서 스스로 관리할 수 있는 병임을 인식하고 바람직한 생활습관을 가지도록 노력하는 것은 본격적인 건강관리의 기회가 될 수도 있다는 것이다.
케미컬뉴스 김수철 기자
