연세의료원, 눈물로 혈당 확인 '스마트 콘택트렌즈' 개발

세브란스병원

눈물 성분을 분석해 혈당을 확인할 수 있는 ‘스마트 콘택트렌즈’가 개발됐다. 이를 활용해 측정한 혈당 수치는 기존 혈당측정기로 측정한 결과와 큰 차이가 없었다.

김자영 연세대의대 의공학교실 교수와 이용호 세브란스병원 내분비내과 교수, 박장웅 연세대 신소재공학과 교수 등이 참여한 공동연구팀은 눈물 속 생체 지표를 실시간 측정해 정확하게 혈당을 잴 수 있는 스마트 콘택트렌즈를 개발했다고 5일 발표했다. 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 실렸다.

당뇨병 환자 혈당 수치는 식사 등 생활방식에 따라 쉽게 변해 실시간으로 측정하는 게 중요하다. 대부분 바늘로 손가락을 찔러 혈당을 측정하는 데 신체·정신적 고통을 호소하는 것은 물론 2차 감염 위험도 높다.

침이나 땀, 소변 등 타액은 오염도가 높아 측정 수단으로 활용하는 데엔 어려움이 있다. 접근성이 높고 오염도가 낮은 눈물을 활용한 측정 방식이 주목받는 이유다.

연구팀은 당을 측정하는 고감도 센서와 이를 휴대기기로 전송하는 무선 통신용 안테나가 내장된 스마트 콘택트렌즈를 제작해 임상시험을 했다. 시판 중인 콘택트렌즈와 같은 재료로 만들어 착용 시 이물감이 적고 시야도 가리지 않았다.

연구팀은 동물실험을 통해 여러 종류의 눈물 중 혈당과의 연관성에 영향을 주는 유형을 확인했다. 정상이거나 당뇨를 앓는 토끼와 개 8마리, 사람 10명을 대상으로 스마트 콘택트렌즈로는 눈물당을, 혈당 측정기로는 혈당을 쟀다. 그 결과 모든 시험에서 혈당 수치 변화에 맞춰 눈물당도 같이 바뀌었다.

일부 시간차가 생기는 것을 보정했더니 콘택츠렌츠를 활용한 측정치와 혈당 측정기를 통한 결과 값 간 오차가 거의 없었다.

이용호 교수는 "스마트 콘택트렌즈가 당을 비롯해 눈물로 확인할 수 있는 콜레스테롤, 안압 등을 정확히 측정할 수 있어 다른 질환 진단과 치료에도 적용될 수 있을 것으로 기대한다"고 했다.

이지현 기자 bluesky@hankyung.com