당뇨병은 모니터링이 중요한 질병입니다. 높은 혈당도 문제이지만 인슐린 처치 후 발생할 수 있는 저혈당성 쇼크 때문인데요.
당뇨 환자는 자가 혈당측정기로 혈당을 수시로 확인하곤 합니다. 그러나 기존의 보급형 혈당측정기는 오류가 자주 발생합니다. 혈액 속 단백질, 환자가 섭취한 식품이나 약물이 센서의 반응을 저해하기 때문입니다.
혈당 센서의 정확도를 높이기 위해 많은 연구팀이 고민을 거듭해왔는데요. 기존의 연구는 오차발생원을 크기에 따라, 혹은 전기적 반발력에 따라 걸러내는 기술 개발에 집중돼, 다공성 고분자를 코팅하는 방식으로 발전해왔습니다. 하지만 포도당과 유사한 분자 구조와 크기를 갖는 물질들을 정확하게 걸러내는 데 한계를 갖고 있었죠.
이때 고려대 윤대성 교수팀은 적혈구의 세포막에 주목합니다. 적혈구의 세포막에는 포도당만을 흡수하는 정밀한 포도당 수송체가 다수 존재하기 때문인데요. '수송체를 이용한다면 분자 단위의 정확도를 갖는 센서를 만들 수 있지 않을까' 생각한 끝에 연구가 시작됐습니다.
우선 적혈구에 저삼투압 용액을 처리해 적혈구막을 분리합니다. 기존의 혈당 센서에 200nm 두께로 세포막을 코팅하고 혈당을 측정한 결과, 세포막을 코팅한 혈당 센서는 최대 2.6%의 오차율을 보였지만, 코팅하지 않은 혈당 센서는 오차발생원의 농도에 따라 최대 28.2%의 오차율을 보였습니다.
연구팀은 "이 기술은 기존 상용화된 혈당측정기에 정제된 세포막을 올리는 방법만으로 적용될 수 있기에 실용화 가능성이 크다"며 "국내외 특허를 출원할 예정"이라고 밝혔습니다.
이번 연구는 분석화학 분야 저명 국제학술지 바이오센서 앤 바이오일렉트로닉스(Biosensors & Bioelectronics) 4월 15일자 논문으로 게재됐습니다.