눈물로 혈당 측정하는 스마트 안경… 바늘 없이 당뇨 관리, 비타민·알코올도 감지

웨어러블 바이오센서, 눈물 분석으로 비침습 혈당 모니터링

최근 10년간 웨어러블 기기 엄청난 상업적 관심 끌며 웨어러블·모바일 센싱 시스템 발전 크게 자극했습니다.

물리 센서와 웨어러블 모빌리티가 초기 관심 많이 받았지만, 최근 트렌드는 (생화학) 마커 감지 기기 개발로 이동했습니다.

웨어러블 화학 센서는 임시 타투, 마우스가드, 섬유, 손목밴드 등 여러 플랫폼에 이미 통합됐습니다. 이제 캘리포니아대와 상파울루대(브라질) 과학자들이 한 단계 더 나아가 눈물 통해 혈당 수치 측정하는 새로운 바이오센서 개발했습니다.

작동 원리

체액 내 유리 포도당 감지 주로 쓰이는 포도당 산화효소 효소 — 를 눈물에서 식별합니다. 인간 눈물은 다양한 대사산물 포함하며 농도 측정으로 동시 혈중 수치 드러낼 수 있습니다.

연구자들은 안경 코받침 패드에 유체 장치 장착해 자극된 눈물 직접 수집 가능하게 했습니다.

눈물은 누선(lachrymal gland)에서 생성되며 눈물이 포도당 산화효소 접촉 즉시 전자 흐름 변화합니다. 이 신호가 안경 다리에 집적된 칩에서 처리됩니다. 결과 즉시 스마트폰이나 컴퓨터로 전송돼 환자가 실시간 당뇨 모니터링 가능합니다.

참고: ScienceDirect | DOI:10.1016/j.bios.2019.04.058 | SciDev

이것은 실시간 눈물 수집과 자극된 눈물 직접 알코올 측정 허용하는 최초 장치입니다. 사용자 어떤 프레임에도 무선 전자회로 통합 가능해 완전 휴대용, 사용 쉬운 패셔너블 센싱 기기 됩니다.

바이오센서 장착 안경 | 출처: Juliane Sempionatto Moreto

현재 대부분 휴대용 혈당측정기 써서 혈중 포도당 측정합니다. 하루 여러 번 손가락 끝 찔러(혈액 샘플 위해) 바늘 써야 해 고통스럽고 안전하지 않습니다(바늘 감염 위험 증가).

반면 새 기술은 안전하고 고통 없습니다. 코패드 연결된 커플드 전극만 변경하면 혈중 비타민과 알코올 수치도 측정 가능합니다.

연구자들은 이런 기기 농촌 지역 방치 질병 진단·예방 가능하다고 믿습니다. 사실 출생 직후 또는 출생 전 유전 질환 진단에도 기술 사용 가능합니다.

아직 갈 길 멀다

시스템 정확도 높이기 위한 추가 연구 필요합니다. 눈물 자극·수집이 분석물 농도에 미치는 영향에 대한 자세한 통찰 얻는 것도 필요합니다.

연구팀은 3년 내 기술 상용화 시도할 예정. 하지만 바이오센서 안경 언제 시장 출시될지 확신 못 합니다.