그래핀 복합체 활용&전자피부 구현

그래핀 복합체 활용&전자피부 구현

 

 

국민건강보험공단에 따르면 2013년 기준 우리나라 30세 이상 성인 인구의 8.0%가 당뇨병을 앓고 있는 것으로 나타났다고 합니다. 이는 과거와 비교해 봤을 때 계속해서 증가하고 있는 추세이며 대표적인 성인병이자 만성질환이 되었습니다. 또한 당뇨병은 서구화된 식습관의 영향으로 인해 유병율이 늘고 있으며, 우리나라가 노령사회로 진입하면서 환자수가 지속적으로 증가할 것으로 보인다네요.

 

이에 전자피부를 선보인 곳이 있다는 희소식이 전해졌는데요. IBS 나노입자연구단으로 연구진은 그래핀 복합체를 활용, 땀을 통해 혈당을 정확히 측정하는 전기화학 센서와 필요하면 약물을 자동으로 주입하는 마이크로 침을 개발하고 이를 통합해 당뇨패치 전자피부를 선보였답니다. 

 

 

 

 

IBS 나노입자연구단에 따르면 이번에 개발한 패치는 땀 속의 당의 함량과 땀 온도와 산성도 등을 동시에 측정해 정확도를 높인 것인데요. 이를 위해 그래핀 소자에 산성도, 습도, 온도를 측정하는 센서를 결합한 다기능 센서 시스템을 부탁했다고 합니다. 이에 더불어 당뇨 치료제를 투입하는 미세약물침에 특정 온도에서 녹는 코팅을 입힌 히터를 부착, 혈당이 측정되면 히터에 의해 적절한 시점에 필요한 만큼 코팅을 녹여서, 약물이 최적으로 투입이 될 수 있도록 설계했다고 하네요.

 

연구진은 먼저 금을 도핑한 그래핀과 투명도 높은 그물 구조의 금을 적층해 복합체를 만들고, 그 위에 산성도, 습도, 압력과 당 센서를 얹어 시스템화 했으며, 온도센서와 전기히터를 더하고, 그 위에 특정온도인 42도에서 녹아 약물을 배출하는 마이크로침을 부착해 약물 전달 시스템을 만들었습니다.

 

 

 

이들은 통합한 전자피부를 당뇨병에 걸린 실험용 생쥐에 적용을 하였다고 하는데요. 실사간으로 혈당을 측정하고, 필요 시 약물을 주입해 혈당을 조절 할 수 있음을 입증했답니다. 이러한 시스템은 정확한 진단 및 약물 투입 방법의 하나로 다양한 질병에 광범위하게 활용이 가능할 것으로 기대되네요.

 

현재는 쥐에 대한 실험이 완료되었으며, 임상 단계는 아직 남아있다고 하는데요. 수차례 반복 사용을 할 수 있도록 사용 수명 시간을 늘리는 한편 혈당 측정의 정확도를 높이는 일도 숙제라고 하네요. 앞으로 이 기술의 상용화가 이루어져 전자 피부 또는 패치 형태의 다양한 바이오 센서 시스템에 광번위하게 활용이 되면 세계 300억 달러 당뇨병 치료 시장 선점에 도움이 될 것으로 기대 된다고 이번 연구를 주도한 서울대학교 화학생물공학부 교수 겸 IBS 연구 위원은 전했습니다.