GIST(총장 김기선)는 정의헌 생명공학과 교수팀이 포도당 농도에 따라 달라지는 나노 입자 함유 콘택트렌즈의 반사광 분석을 통해 피부 절제 없이 간단하게 눈물로 혈액 내 포도당 농도를 측정하는 장치를 개발했다고 25일 밝혔다.

정의헌 교수팀은 채혈이 필요한 기존 혈당 측정기가 환자에게 고통과 거부감을 줄 수 있어 당뇨 관리에 어려움이 있다고 판단, 혈당과 포도당의 상관관계를 이용해 눈물 내 포도당을 측정하는 방법을 모색했다.

연구팀은 포도당 농도에 따라 가시광선 내 반사광이 달라지는 나노 입자 함유 콘택트렌즈의 반사 스펙트럼을 분석해 눈물 포도당의 농도를 측정할 수 있는 분광 시스템을 구축했다.

연구팀은 제작한 용액과 반응한 콘택트렌즈의 색상 변화를 반사 스펙트럼 측정으로 분석했다. 그 뒤 스펙트럼 전처리를 통해 반사 스펙트럼과 포도당 농도의 상관관계가 두드러지는 파장 영역을 찾아내 눈물 내 포도당 농도 예측 모델을 제작했다.

나아가 당뇨 마우스 모델을 통해 해당 측정 장비의 타당성을 검증하고 정상 모델과 당뇨 모델을 비교, 마우스 모델에서 혈액과 눈물 내 포도당 농도의 상관관계를 입증했다.

정의헌 교수는 "이번 성과는 새로운 광학적 방식으로 눈물 속 포도당 농도를 측정하고 이를 통해 혈액 내 포도당 농도를 예측할 수 있음을 보여줬다는 데 큰 의의가 있다"면서 "추후 최적화를 거친다면 기존 침습적 측정 방식을 대체할 수 있는 비침습적 포도당 측정 방식이 될 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구는 정의헌 교수(교신저자)가 주도하고 김수연 의생명공학과(제1저자) 석사졸업생과 이동윤 한양대 생명공학과 교수팀과의 공동연구로, 네이처 자매지인 '사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)' 온라인에 지난 19일 자로 게재됐다.