눈물로 당뇨병 진단하는 스마트 콘택트렌즈 개발

당뇨병 진단은 손가락 끝을 바늘로 찔러 채취한 혈액의 포도당 농도를 측정하는 침습적 방법이 주로 사용되고 있다. 하지만 이런 방식은 환자들에게 심리적 스트레스를 유발하며 침을 통한 감염 등 부작용이 발생할 가능성이 있다는 단점이 있다.

공동연구팀은 이런 문제점을 해결하고자 혈액을 대신해 혈당을 측정할 수 있는 방안을 모색했다. 공동연구팀은 당뇨병 환자의 혈당 수치가 높아지면 인체 다른 체액에서도 포도당의 수치가 높아지는 것을 확인, 눈물을 이용해 당뇨를 진단하는 방법을 연구했다.

그 결과 눈물 속 포도당 수치에 따라 렌즈 속 나노입자의 색이 변하고 이를 스마트폰과 연계해 혈당 수치를 측정할 수 있는 스마트 콘택트렌즈를 개발했다. 또 공동연구팀은 색변화의 정도를 정밀하게 촬영하는 시스템과 안구의 흔들림에 따라 발생하는 측정오차를 최소화 할 수 있는 안구 추적 알고리즘도 함께 개발했다.

이렇게 완성된 스마트 콘택트렌즈는 별도의 전극이 필요없고, 인체에 무해한 나노입자의 발색변화를 통해 정량적으로 분석함으로써 신체에 미치는 부담을 최소화했고, 스마트폰을 통해 편리한 자가진단이 가능하다는 장점을 가진다.

이동윤 교수는 “추후 임상실험을 통한 안전성 평가를 거친다면, 기존의 진단 방식보다 환자의 부담을 최소화하고 간편하게 당뇨 자가 진단이 가능할 것으로 기대한다”고 밝혔다.

지스트 정의헌 교수는 “이번 성과는 기존 당뇨진단 방식의 가장 큰 단점인 침습형 측정을 줄일 수 있는 기술이며, 추후 딥러닝기술 및 바이오빅데이터를 활용한다면 일상에서 보다 정밀한 비침습적 방법이 될 수 있다”고 전했다