피부에 붙이기만 해도 당뇨 관리…피부 부착형 '혈당 센서' 나오나

KIST 연구진 개발…쥐 실험서 측정 성능·안정성 확인

(가) 두꺼운 추가 접착제나 밴드가 필요한 일반적인 마이크로니들 센서 모식도. (나) 패턴화된 피부 접착제와 젤 전해질로 인해 추가적인 접착제나 밴드가 필요하지 않은 피부 일체형 마이크로니들 센서 모식도.(다) 광패턴된 젤과 접착제가 적용된 마이크로니들 포도당 센서 사진. (라) 인공 피부에 등각적으로 부착된 3개의 마이크로니들 포도당 센서 패치 사진. (이원령 한국과학기술연구원 박사 제공) 2023.10.20 /뉴스1

(서울=뉴스1) 김승준 기자 = 국내 연구진이 몸속의 포도당 농도를 감시할 수 있는 패치 형태의 '마이크로니들 센서'를 개발했다.

이원령 한국과학기술연구원(KIST) 박사 연구팀은 피부 부착형 혈당 센서를 개발했다고 21일 밝혔다.

마이크로니들 혈당 센서는 몸의 체액(혈액, 간질액)과 전기적으로 연결되어 전기화학적 방법으로 몸 안의 포도당 농도를 측정할 수 있다.

현재 상용화된 마이크로니들 센서는 무게 5g, 바늘 길이 5㎜ 수준이다. 또 큰 크기와 딱딱한 본체로 인해 피부와의 장기적이고 안정적인 전기적 및 물리적 연결이 어렵다는 단점이 있다.

연구팀은 피부 접착제와 젤 전해질을 마이크로니들과 결합해 패치 형태의 연속 포도당 모니터링 센서를 개발했다. 이번에 개발된 센서는 무게 14㎎, 바늘 길이 1㎜ 이하다.

젤 전해질과 피부 접착제는 점도가 있고 부서지기 쉬운 특성이 있어 패턴화가 어려웠다. 연구팀은 광 패턴 기술을 활용해 삼차원 형태의 마이크로니들 위에 효과적으로 균일한 패턴을 생성했다.

아울러 연구팀은 제작된 센서를 사용해 실험 쥐의 포도당 농도를 장기간 안정적으로 모니터링하는 데 성공했다. 접착제와 젤에 의한 피부와의 견고한 전기적, 물리적 연결로 인해 쥐가 움직이는 상황에서도 안정적인 신호 전달이 가능했다.

연구팀은 "마이크로니들 센서의 대부분의 구성 요소는 광패턴 공정을 사용하여 제작되었는데 이는 제작 효율을 크게 향상시키고 비용을 절감시킬 수 있다"며 "연속 혈당 모니터링 분야에서 환자들에게 더 나은 건강 관리와 편의성을 제공할 가능성을 열었다"고 설명했다.

강주혁 KIST 학생연구원이 제1저자로 참여한 이번 연구의 논문은 국제학술지 디바이스(Device)에 게재됐다.

seungjun241@news1.kr