한양대, 혈액 대신 눈물로 혈당 측정하는 새로운 진단센서 개발

이동윤 교수팀, 새로운 당뇨 자가진단 스마트 센서 개발
산화세륨 나노입자 활용...눈 자극 없이 자가 진단 가능

▲한양대 생명공학과 이동윤 교수(왼쪽부터), 서울대 최영빈 교수, 강원대 전희재 교수. 사진=한양대

[에너지경제신문 김철훈 기자] 한양대학교는 최근 생명공학과 이동윤 교수 연구팀이 서울대학교 최영빈 교수 및 강원대학교 전희재 교수 연구팀과 함께 혈액 대신 눈물로 혈당을 자가 진단할 수 있는 새로운 당뇨 질환 자가진단 방법을 개발했다고 밝혔다.

이 기술은 세륨 나노입자를 기반으로 한 나노자임을 활용해 눈물 내 포도당과의 비색 변화를 통해 혈당을 주기적으로 관리하는 비침습적 방법으로, 연구팀은 산화세륨 나노입자(CNP)와 포도당 산화효소(GOx)로 코팅된 감지 용지를 포함하는 흡인 디스크형 스트립 바이오센서를 개발했다.

이 스트립 바이오센서를 하안검결막(아래 눈꺼풀을 뒤집었을 때 선홍빛으로 보이는 부분)에 접촉해 눈에 자극을 주지 않으면서 눈물을 수집할 수 있으며, 환자가 자신의 혈당 수준을 쉽고 빠르게 자가 진단할 수 있다. 일회용 형식이라 오염·감염 우려도 없다.

이번에 개발된 스트립 바이오센서는 눈물 내 포도당 농도에 따른 독특한 색상 변화를 통해 고출력 광원이나 복잡한 전자부품 없이 즉각 식별이 가능하다.

연구팀은 토끼를 대상으로 한 동물실험에서 눈 자극 없이 눈물을 채취할 수 있음을 확인했고 센서의 성능과 정량적 효능도 성공적으로 검증했다.

이번 연구결과는 완전 자동화 및 안전한 눈물 포도당 모니터링 시스템의 잠재성과 주기적인 당뇨 관리 가능성을 입증했다는 데에 의미가 있다.

이 연구는 생체재료분야 및 의공학 분야 세계적 학술지 ‘바이오머터리얼즈 리서치(Biomaterials Research)’에 2023년 12월 18일 게재됐다.

이 논문은 한양대 생명공학과 박시진 박사, 서울대 남동연 박사, 강원대 전희재 교수, 서울대 한재훈 박사가 제1저자로 참여했으며, 한양대 이동윤 교수와 서울대 최영빈 교수가 교신저자로 참여했다.

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