나노자임을 활용한 눈물 내 혈당을 측정프라그마틱 슬롯사이트 비침습적 치료 방법
기존의 콘택트렌즈를 통한 측정 방법을 기반으로 둔 후속 연구로 진행
개발 기술이 실제로 환자에게 적용되는 것을 목표로 지속적인 연구
이동윤 생명공학과 프라그마틱 슬롯사이트팀이 서울대, 강원대 연구팀과 함께 당뇨 질환의 새로운 진단 방법을 개발했다. 산화 세륨 나노입자 기반의 나노자임으로 눈물 내 포도당과의 비색 변화를 통해 혈당을 주기적으로 관리하는 비침습적 치료 방법이다. 이 연구는 생체재료 분야 및 의공학 분야 세계적 학술지 '바이오머터리얼즈 리서치(Biomaterials Research)'에 지난달18일에 게재됐다.
해당 진단 방법이 실린논문 'Chromophoric cerium oxide nano particle-loaded sucking disk-type strip sensor for optical measurement of glucose in tear fluid'의 제1 저자인 박시빈(생명공학과 박사과정) 씨와 이 프라그마틱 슬롯사이트를 만나 이야기를 나눴다.
비침습적 방법의 새로운 당뇨 진단 방법
통상적으로 혈당을 측정할 때 피를 뽑은 '침습적진단법'을 이용한다. 핏방울을 스트립에 떨어뜨리면 효소화 반응이 발생프라그마틱 슬롯사이트데 이 반응 결과를 분석해 혈당을 측정프라그마틱 슬롯사이트 방식이다. 주기적인 혈당 변화를 정확하게 파악하고 인슐린을 적절하게 투여하기 위해서는 하루 약 8회 정도의 채혈을 해야 한다. 혈당을 측정프라그마틱 슬롯사이트 또 다른 방식에는 '연속 혈당 측정 방식'이 있다. 전기화학 센서를 체내에 심어 무선으로 혈당을 측정프라그마틱 슬롯사이트 방식이다. 주로 채혈을 부담스러워프라그마틱 슬롯사이트 환자들이 찾는 방식이다. 그러나 우리 몸이 피부에 삽입되는 전기 센서를 외부 물질로 인식해 염증 반응을 일으킬 수 있어 자주 교체해야 프라그마틱 슬롯사이트 번거로움이 따른다.
이 프라그마틱 슬롯사이트 연구팀은 위 방식의 문제점을 해결하고자 '비침습적 진단법'을 개발하고 있다. 이번에 발표한 새로운 진단법은 지난 2021년에 발표한 '콘택트렌즈 이용 진단법'의 후속 연구다. 콘택트렌즈를 이용한 진단법은 렌즈를 착용한 환자의 눈을 카메라로 촬영해 렌즈 색 변화 값을 측정하는 방식이다. 변화 값을 정량화하는 알고리즘을 통해 혈중 포도당 수치를 예측할 수 있다. 기존 혈당 측정 방법과 동일한 원리이지만, 더 간단하고 빠르게 측정할 수 있다.
지난달 발표된 새로운 진단 방식은 '눈물'을 활용한다. 눈꺼풀 아래에서 채취한눈물로 혈당을 자가 진단할방법이다. 이 기술은 세륨 나노입자를 기반으로 한 나노자임을 활용해 눈물 내 포도당과의 비색 변화를 통해 혈당을 주기적으로 관리하는 비침습적 방법이다. 이 프라그마틱 슬롯사이트 연구팀은 산화 세륨 나노입자(CNP)와 포도당 산화효소(GOx)로 코팅된 감지 용지를 포함하는 흡인 디스크형 스트립 바이오 센서를 개발했다.
눈물을 채취하는 이유는 눈물을 통해 질환 인자들을 확인할 수 있기 때문이다. 안과에서 눈물을 채취할 때 삼투압 원리를 적용하고자 유리 모세관을 이용한다. 이 방법은 환자가 눈물 채취 중에 눈을 깜빡이지 않도록 눈꺼풀을 잡는데 이 과정에서 다량의 눈물이 나온다. 이때 흐르는 눈물에는 질환 인자의 농도가 희석돼 정확한 질병 예측이 어려울 수 있다. 이 프라그마틱 슬롯사이트팀은 흡입할 수 있는 디스크 형태의 끝부분에 빨판이 달린 스트립을 이용해 눈물을 채취한다. 이 방식은 눈동자가 아닌 눈꺼풀에 갖다 대면 빠르게 채취할 수 있어 편리하다.
이 프라그마틱 슬롯사이트 연구팀의 개발 방식은 기존 혈당 측정 방식의 한계를 보완하는 매우 간편한 측정 방식이다. 채혈하거나 센서를 심어야 하는 환자의 부담을 덜어준다.또한, 의사가 권장하는 5~8회의 채혈 측정 방식을 보다 간편히 수행할 수 있는 새로운 방식이다.
지도프라그마틱 슬롯사이트와 제자 간의 좋은 관계 덕분
이번 연구 논문의 제1 저자로 참여한 박씨는 해당연구를 바탕으로 실험실 창업 기업을 준비 중이다. 이들은 2015년에 개발한콘택트렌즈 진단법을 기점으로 연구 사업을 시작했다.계속해서 비침습적 혈당 측정을연구해 온 끝에 현재는 임상을 준비 중이다. 박 씨는 임상 실험을 진행하고 향후에는 시판프라그마틱 슬롯사이트 단계를 목표로 두고 있다.
박 씨는 "의약품 개발은 우리 삶에 많은 영향을 주는 중요한 것이다"며 "의약품을 개발해 사람들에게 도움을 주고 싶은목표가 생겼다"고 이야기했다. 그는 이어 "이런 생각을 바탕으로 지도프라그마틱 슬롯사이트인 이프라그마틱 슬롯사이트를 따라 대학원에진학했다"며 "실험실 창업 기업에 도전하며 많은 성취를 느끼고 있다"고 말했다.
그는 한양대에서 생명공학과 학부를 졸업한 뒤 이 프라그마틱 슬롯사이트가 운영하는 바이오 나노공학 융합연구실에서 연구를 해왔다. 박 씨는 10년이 넘는 기간 동안 이 프라그마틱 슬롯사이트와 함께 해왔다. 그는 "프라그마틱 슬롯사이트님은연구 측면에서배울 점뿐 아니라 연구를 수주하는 능력 그리고 학생들과 지속해서소통하며 성장하도록 돕는 점 등 배울 점이 많다"고 전했다.
매해 새로운 개발을 이어가는 이동윤 프라그마틱 슬롯사이트
이 프라그마틱 슬롯사이트는 2022년 이준석 화학과 프라그마틱 슬롯사이트와 함께 암세포 주변 물 분자만 가열하는 신개념 '광열 치료 기술'을 공동 연구 및 개발했다. 광열 치료법은 세포가55~56℃에 다다르면 매우 큰 손상을 입어 죽는 원리를 이용해 암을 치료하는 기술이다.
기존의 광열 치료법은55~56℃의 발열까지만 가능했다. 이 프라그마틱 슬롯사이트 연구팀은 란탄계나노입자를 활용해 80~100℃까지 온도를 올릴 수 있는 신개념 광열 치료법을 개발했다. 이 연구는 성과를 인정받아 국제적 학술지인 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 게재됐다.
매해 새로운 개발법을 발표하는 이 프라그마틱 슬롯사이트에게 가장 큰 원동력은 '사람'이다. 그는 연구실에 대학원생들이 들어와 연구자로 성장해 가는 과정에서 많은 사람을 만난다. 그는 "학생들과 자유롭게 토론하며 얻는 새로운 아이디어들이 연구를 지속해 가는 가장 크고 중요한 원동력이다"고 말했다.더해서 이 프라그마틱 슬롯사이트는 "기술을 개발할 때 알고리즘을 구축할 때처럼 전공 분야가 아닌 다른 분야와의 접합이 필요한 순간이 있다"며 "타 전공 전문가들과의 협업과 지속적인 토의를 거쳐 새로운 것을 구현해 내는 과정이 즐겁다"고 전했다.
이 프라그마틱 슬롯사이트는 현재 다양한 분야에서 연구를 지속하고 있다.
제가 진행하고 있는 연구들이 실 제품화 돼 환자들에게 적용되는 미래를 꿈꾸며 앞으로도 열심히 연구할 생각입니다!
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