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의료 나노 콘택트렌즈로 눈물 속 포도당 광학적 측정법 개발
메디컬투데이 박정은 기자
입력일 : 2020-05-25 11:00:54
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포도당 농도에 따라 달라지는 콘택트렌즈 반사광을 분석하는 광학적 방법 제시
▲반사광 측정으로 눈물 포도당 예측을 위한 분광 시스템 (그림=지스트 제공)

[메디컬투데이 박정은 기자]

지스트의 생명공학과 정의헌 교수팀이 포도당 농도에 따라 달라지는 나노 입자 함유 콘택트렌즈의 반사광 분석을 통해 비침습적이고 간단하게 눈물 속 포도당(누당) 농도를 측정하는 장치를 최초로 개발했다고 25일 밝혔다.

채혈이 필요한 기존의 혈당 측정기는 환자에게 고통과 거부감을 줄 수 있어 충분한 혈당 측정에 따른 당뇨 관리에 어려움이 있다고 판단하여 정 교수팀은 혈당과 누당의 상관관계를 이용하여 눈물 내 포도당을 측정하는 방법을 모색했다.

이에 연구팀은 포도당 농도에 따라 가시광선 내 반사광이 달라지는 나노 입자 함유 콘택트렌즈의 반사 스펙트럼을 분석하여 눈물 포도당의 농도를 측정할 수 있는 분광 시스템을 구축했다.

연구팀은 발색단과 포도당 산화효소를 함유하고 있는 콘택트렌즈를 사용하여 눈물 내 포도당 농도를 예측하는 기술을 도입했다. 용액을 제작하여 용액과 반응한 콘택트렌즈의 색상 변화를 반사 스펙트럼 측정으로 분석했고 스펙트럼 전처리를 통해 반사 스펙트럼과 포도당 농도의 상관관계가 두드러지는 파장 영역을 찾아내어 눈물 내 포도당 농도 예측 모델을 제작했다.

나아가 당뇨 마우스 모델을 사용하여 해당 측정 장비의 타당성을 검증하고, 정상 모델과 당뇨 모델을 비교하여 마우스 모델에서 혈액과 눈물 내 포도당 농도의 상관관계를 검증했다.

정 교수는 “이번 성과는 새로운 광학적 방식으로 눈물 속 포도당 농도를 측정하고 이를 통해 혈액 내 포도당 농도를 예측할 수 있음을 보여줬다는 데 큰 의의가 있다”며 “추후 최적화를 거친다면 기존의 침습적 측정 방식을 대체할 수 있는 비침습적 포도당 측정 방식이 될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

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한편 관련 논문은 네이처 자매지인 사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)에 2020년 5월 19일자 온라인에 게재됐다.  
메디컬투데이 박정은 기자(pj9595@mdtoday.co.kr)
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