| 초록 |
1.분석자 서문 최근 들어 웨어러블과 모바일 기술의 성장과 함께 비침습적 혈당 측정 기술의 개발이 각광받고 있다. 이 기술은 기존의 손가락 끝을 채혈하는 방식의 한계점을 보완하고 지속적 혈당 모니터링이 가능하다는 장점이 있다. 여러 연구에 따르면 현재 비침습적, 지속적 혈당 측정이 가능한 피부부착형 장치들이 개발 중인데, 피부 내의 간질액이나 땀을 이용한 방법이 대표적이다. 이러한 비침습적 장치들을 이용하면 효과적인 당뇨병과 혈당 관리가 가능할 것으로 기대된다. 본 분석에서는 피부 표면에 비침습적이고 지속적인 방법이고, 피부 간질액이나 땀에 포함된 혈당을 측정하는 장치와 그의 원리 등을 정리하여 향후 혈당측정센서 연구에 도움이 되고자 한다. 2. 목차 1. 서론 2. 본론 2.1. 피부 간질액 이용 비침습성 혈당측정기 2.2. 땀을 이용한 혈당측정기 3. 결론 본 분석에서는 기존의 침습적이고 반복적인 혈당 측정 방법의 한계를 보완하는 비침습적 피부부착형 혈당 측정기기 개발 현황에 대해 분석하였다. 이 장치들은 가격경쟁력과 신체순응적 재료의 이점을 가지면서 혈당 측정의 효과를 높임으로써 혈당 조절 연구에 큰 도움이 될 것으로 보인다. 그럼에도 불구하고, 표피에 적용하는 전기화학적 혈당 측정 기술은 초기 개발 단계이기 때문에 여전히 해결해야 할 문제점과 개선 사항이 분명 존재한다. 간질액을 사용한 장치의 경우 RI 기법으로 인한 피부 자극과 혈당 신호 측정에 방해가 되는 요소의 제거가 중요하다. 땀의 경우 간질액과 달리 체외로 배출되고 나면 외부환경에 오염되어 순도가 떨어지기 때문에 발한작용이 지속적이고 균일하게 이루어져야 한다는 문제가 있다. 그리고 두 가지 장치 모두 혈중 혈당 농도와의 상관관계 및 오차를 줄이기 위한 연구가 시급하고, 임상적으로 쓰이기 위해서는 정확성과 신뢰성 확보가 시급하여 대규모 검증 실험 또한 수반되어야 할 것이다. 최근에는 피부부착형 기기의 효율을 향상 시키기 위해 마이크로니들(microneedle)을 이용한 혈당 측정기기 또한 개발되고 있다[9,10]. 마이크로니들은 피부 최외각층만을 투과하여 간질액에서 혈당을 추출하는 방식을 이용하기 때문에 본 분석에서 분석한 장치들과 동일한 장점을 가짐과 동시에 정확한 측정이 가능하다. 더나아가서 측정된 혈당에 따라 인슐린을 자동적으로 투여하여 혈중 혈당 농도를 안정화 시키는 마이크로니들 장치 또한 개발되었다[11]. 이러한 혈당 치료 기기의 발전은 당뇨병 환자의 생활에 도움이 될 뿐 아니라 다른 질병 치료를 위한 기기 개발에도 도움이 될 것으로 기대된다. References 1. Jayoung Kim, Wearable non-invasive epidermal glucose sensors: A review, Talanta, January 2018. 2. Russell O. Potts, Glucose monitoring by reverse iontophoresis, Diabetes/metabolism research and reviews, January 2002. 3. Amay J. Bandodkar, Tattoo-Based Noninvasive Glucose Monitoring: A Proof-of-Concept Study, Analytical chemistry, December 2014. 4. Toshiyuki Sato, Measurement of Glucose Area Under the Curve Using Minimally Invasive Interstitial Fluid Extraction Technology: Evaluation of Glucose Monitoring Concepts Without Blood Sampling, Diabetes technology therapeutics, November 2011. 5. Hyunjae Lee, A graphene-based electrochemical device with thermoresponsive microneedles for diabetes monitoring and therapy, nature nanotechnology, march 2016. 6. Hyunjae Lee, Wearable/disposable sweat-based glucose monitoring device with multistage transdermal drug delivery module, Science advances, March 2017. 7. Wei Gao, Fully integrated wearable sensor arrays for multiplexed in situ perspiration analysis, Nature, January 2016. 8. Sam Emaminejad, Autonomous sweat extraction and analysis applied to cystic fibrosis and glucose monitoring using a fully integrated wearable platform, PNAS, April 2017. 9. Hao Chang, A Swellable Microneedle Patch to Rapidly Extract Skin Interstitial Fluid for Timely Metabolic Analysis, Advanced Materials, July 2017. 10. Arvind Jina, Design, development, and evaluation of a novel microneedle array-based continuous glucose monitor, Journal of diabetes science and technology, March 2014. 11. Jicheng Yu, Microneedle-array patches loaded with hypoxia-sensitive vesicles provide fast glucose-responsive insulin delivery, July 2015. ※ 이 자료의 분석은 연세대학교의 박승현님께서 수고해주셨습니다. |
