작성일 : 18-04-16 16:33
윤대성 고려대 교수 연구팀, 적혈구 포도당 선택 투과 능력 활용, 세포막 이용해 오차 대폭 줄인 '혈당측정기' 개발
 글쓴이 : happy
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적혈구세포막을 코팅한 혈당 센서의 작동 모식도.<사진=한국연구재단 >
적혈구세포막을 코팅한 혈당 센서의 작동 모식도.<사진=한국연구재단>

국내 연구진이 포도당만 선택적으로 투과시키는 적혈구 세포막을 이용해 당뇨병 환자의 혈당 측정 오차를 줄일 수 있는 기술을 개발했다.

한국연구재단은 윤대성 고려대 교수 연구팀혈구 세포막을 혈당센서에 코팅해 스마트 고선택성 혈당센서를 개발했다고 15일 밝혔다.

당뇨병은 아직까지 완전한 치료제가 없어 환자 스스로 혈당 수치를 정상상태로 유지하기 위해 지속적으로 노력해야 한다. 환자 대부분 수시로 혈당을 확인할 수 있는 개인용 혈당측정기를 활용한다.

하지만 개발된 혈당측정기는 오류가 자주 발생하는게 사실이다. 효소와 포도당의 전기화학적 반응을 통해 혈당을 측정하는데 혈액 속 단백질, 환자가 섭취한 식품이나 약물이 효소와 포도당의 상호작용을 저해하기 때문이다.

연구팀은 적혈구 세포막에 정밀하게 포도당만을 흡수하는 포도당 수송체가 다수 존재하는 것에 착안했다. 적혈구 세포막으로 200나노미터(nm) 두께의 포도당 선택적 반투과성 막을 제작해 혈당 센서에 적용했다.

혈당 측정에 간섭을 일으키는 요산, 비타민C, 갈락토오스를 포함해 실험한 결과 적혈구 세포막으로 코팅한 혈당센서에서 오차가 대폭 줄어든 것을 확인했다. 기존 혈당센서에서 오차가 28.2% 발생한 반면 적혈구 세포막으로 코팅한 경우 2.6%에 그쳤다.

이번 성과는 당뇨진단기 산업과 고정밀 바이오센서, 약물전달시스템에도 적용 가능할 전망이다.

윤대성 교수"이 연구는 적혈구 세포막을 자연모사함으로서 포도당을 제외한 다른 생체물질에는 반응하지 않는 고성능 혈당센서 기술을 개발한 것"이라며 "세포막코팅을 이용한 선택적투과기술은 바이오센서 분야 뿐 아니라 약물전달시스템과 조직공학 분야에도 적용될 수 있을 것으로 기대된다"고 연구의 의의를 설명했다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구)의 지원으로 수행됐다. 성과는 분석화학 분야 국제학술지 바이오센서 앤 바이오일렉트로닉스(Biosensors & Bioelectronics) 15일자 논문으로 게재됐다. 연구는 김인수 박사과정이 제1저자, 이규도 박사는 공동교신저자로 참여했다.