손목 위 '땀'으로 실시간 혈당 체크… 포스텍 기술 개발

한세광 교수팀·인핸드플러스 연구팀

한세광 포스텍 교수

포스텍 신소재공학과·융합대학원 한세광 교수, 신소재공학과 정선아·김태연 박사 연구팀이 ㈜인핸드플러스(대표 이휘원) 연구팀과 함께 땀 속 혈당 농도를 정확하게 장기간 안정적으로 측정하고 산소 농도와 심박수까지 확인할 수 있는 기술을 개발했다.

연구는 바이오센서 분야 국제 학술지인 '바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스' 온라인판에 게재됐다.

연구팀은 '땀'을 이용한 비침습적 혈당 측정에 주목하며 땀의 흐름을 한 방향으로 제어하는 '테슬라 밸브(Tesla valve1))' 기반 마이크로 유체 시스템을 개발했다.



여기에 마이크로 LED 및 광센서(photodetector2))로 구성된 광학 모듈과 혈당에 반응하는 광학 하이드로젤을 결합해 스마트 워치 형태의 혈당 측정 시스템을 완성했다.

땀은 테슬라 밸브를 통해 흐르면서 센서에 닿는다. 센서는 혈당에 따라 형광 신호를 발생시키고 LED와 광센서가 이 신호를 전자 신호로 변환한다. 이렇게 변하는 형광 세기를 통해 실시간으로 혈당 수치를 확인할 수 있다.

연구팀이 개발한 스마트 워치는 땀에 포함된 0.01~1mM(밀리몰) 수준의 혈당도 정확하게 측정했다.

30일 이상 장기 사용에도 민감도가 변하지 않았으며 실제 혈당 수치와 높은 상관성을 보여 신뢰성을 입증했다.

서로 다른 빛의 파장을 활용해 혈당뿐만 아니라 산소 농도와 심박수까지 동시에 측정할 수 있는 다기능 헬스케어 시스템으로도 활용 가능함을 확인했다.

연구를 이끈 한세광 교수는 "스마트 워치와 결합된 광학 기반 연속 혈당 측정 시스템은 혈당 측정을 더 쉽고 편리하게 만들며 당뇨 환자들의 불편함을 줄일 수 있을 것"이라며 "이 기술은 당뇨뿐만 아니라 다양한 만성 질환 모니터링에도 적용 가능해 활용 잠재력이 높다"고 전했다.


포항=김규동 기자 korea808080@