'그래핀을 이불처럼 덮어' 3000회 측정 가능한 혈당 센서기술 개발

화학연-세명대 공동연구..웨어러블 기기 적용 기대

(대전=뉴스1) 심영석 기자 = 한 번 쓰고 버리는 게 아닌 약 3000회 측정 가능한 혈당센서 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

향후 웨어러블 기기에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

25일 한국화학연구원에 따르면 현재 시판되는 혈당 측정 센서는 대부분 일회용이며, 일회용이 아니더라도 2주일 이상 가는 센서가 드물다.

이에 전 세계적으로 오래 쓸 수 있는 혈당센서 기술이 개발되고 있지만, 기술의 복잡성과 난이도 때문에 연구가 기초 단계에 머물러 있다.

이에 화학연 이정오 박사팀과 세명대 장아랑 교수팀은 하루 3회 측정 시 약 1년 동안 지속적으로 쓸 수 있는 새로운 혈당 센서 기술을 개발했다.

일반적으로, 혈당 센서는 체액과 센서 속 효소가 반응해 나오는 부산물 중 하나인 ‘과산화수소’를 검출하는 방식으로 작동한다.

이때 일어나는 전기화학 반응에는 촉매가 필수적인데, 촉매가 직접 체액에 닿기 때문에 체액으로 인한 손상이 일어나 센서의 지속성이 떨어졌던 것이다.

연구팀은 촉매가 직접 체액에 닿지 않도록 촉매 위에 얇은 그래핀 단원자층을 덮어 촉매의 수명을 획기적으로 늘렸다. 그래핀으로 덮인 촉매는 여러번 사용해도 체액에 노출되지 않아 성능이 그대로 유지된다.

기존 촉매는 플라스틱 기판 위에 그래핀 전극을 깔고 그 위에 촉매 나노입자가 초코칩처럼 박힌 형태였다. 연구팀은 이것을 뒤집어서, 플라스틱 기판 위에 촉매가 바로 오고 그 위를 그래핀 전극이 이불처럼 덮은 형태로 만들었다.

연구팀은 원래 촉매가 바로 체액과 닿아야 전기화학적 반응이 일어나는데 그 사이를 그래핀으로 막았는데도 반응이 일어난다는 것을 확인했다.

실제, 실험 결과 3000번 사용해도 성능이 안정적으로 유지됐다.

이러한 결과는 그래핀의 특징 때문에 가능했던 것이다. 그래핀은 빛과 양자 외에는 투과할 수 없어 체액이 촉매에 직접 닿는 것을 막아주면서도, 고유의 전기적 특성 때문에 촉매가 전기화학적 반응을 일으킬 수 있도록 도와준다.

한편, 이번 연구결과는 ‘ACS Nano’에 최근 게재됐다.

km5030@news1.kr

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