국내 연구팀, 주사 바늘 없이도 정확한 양 주입 가능
소량 땀으로 혈당 측정 가능 패치...24시간 자동 측정
당뇨병환자를 위한 인슐린 치료 방법이 진화하고 있다. 여러 차례 채혈을 통해 혈당을 확인하고 인슐린 주사로 혈당을 조절하는 방식을 넘어서, 배터리 교체 없는 삽입형 인슐린 펌프가 개발됐다. 소량의 땀으로 혈당 측정가능한 당뇨패치 등도 선보이고 있다.
현재 당뇨에 일반적인 치료방법은 인슐린 주사 투여이나, 하루에 2~5번의 주사 고통과 불편함이 존재했다. 이런 문제를 해결하기 위해 단 한 번의 이식으로 장기간 인슐린 주입이 가능한 이식형 펌프가 출시됐다.
그러나 대부분 펌프 내부에 배터리가 포함돼있다 보니, 부피는 크고 배터리 수명이 다하면 교체를 위한 재수술이 필요하다.
최 교수팀은 체내 이식된 펌프 내부에 배터리를 필요하지 않으며, 통증을 유발하는 주사 바늘 대신 피부에 자석 접촉만으로 원하는 시기에 정확한 양의 인슐린을 주입할 수 있도록 개발했다.
교수팀은 해당 펌프의 동물실험으로 혈중 인슐린 농도와 혈당 조절 정도가 기존 인슐린 주사 방법과 같은 수준으로 유지됨을 증명했다.
최영빈 교수는 "이번에 개발한 펌프는 신개념 의공학 기술로 약물치료를 받는 당뇨환자의 편의성을 크게 개선할 수 있다"고 말했다.
땀으로 혈당 측정 가능...6단계 약물전달시스템
김대형 기초과학연구원 나노입자연구단 연구위원은 최근 소량의 땀으로 혈당을 측정하고 혈당 수치에 따라 단계별로 적정량의 약물전달이 가능한 피부부착형 당뇨패치를 개발했다. 채혈없이 혈당진단과 약물치료가 가능한 통합시스템을 구현한 것이다.
여러개의 센서를 통해 땀 속 당 농도를 측정한 후, 습도·온도·산성도 측정을 통한 보정으로 정확한 수치를 파악할 수 있다.
또 혈당수치에 따라 6단계에 맞춰 약물전달이 가능한 두 종류의 상변화 나노입자를 사용했다. 연구팀은 2형 당뇨병을 유발시간 실험용 쥐를 이용해 혈당조절을 확인하고 미세 약물침을 이용해 단계별 혈당조절에 성공했다.
사용자 편의성을 고려해 피부부착 패치형 외에도 스트립형 센서를 추가로 개발해, 땀을 이용해 일회용으로 간편하게 측정할 수 있다.
김대형 연구위원은 "이번 당센서와 치료에 적용한 다양한 기술은 당뇨병 치료외에도 다양한 질병 모델의 진단과 치료에 활용할 수 있다"고 설명했다.
24시간 혈당측정 가능...인슐린펌프와도 연결
고혈당이나 저혈당이 발생한 경우, 알람을 통해 환자에게 알려주면서 효과적인 혈당 조절을 할 수 있다. 환자가 인지할 수 없는 저혈당의 발생비도까지 확인 가능해 저혈당으로 인한 응급상황을 예방할 수 있는 장점이 있다.
메드트로닉의 연속혈당측정기는 인슐린 펌프와도 연결할 수 있다. 기존 인슐린 펌프는 일정 숫자를 세팅하면, 기계적으로 주입하는 방식이다.
반면 메드트로닉은 인슐린펌프에 인공지능 기능을 도입해 연속혈당측정기와 연결하고, 저혈당을 감지하면 기계 스스로 30분간 인슐린 주입을 멈추고, 두시간 후에 다시 주입할 수 있도록 했다.
이호근 메드트로닉 당뇨사업부 상무는 "연속혈당측정기는 500원 동전만한 소형 크기로 별도의 선이 없어도 데이터를 전송할 수 있다"며 "혈당관리를 통해 합병증 발병을 줄이고, 의료진의 적절한 치료에도 도움이 되는 치료기기와 방법을 계속해서 연구하고 있다"고 말했다.
