불면 당뇨 진단끝...이산화티타늄 센서

사람들의 날숨을 이용해 음주측정은 물론 당뇨병 여부까지 측정할 수 있는 시대가 더 가까와졌다.

씨넷은 10일(현지시간) 美피츠버그대 화학과 연구팀이 미화학학회저널 최신호에 제출한 ‘막대 상 이산화티타늄’이란 제목의 연구보고서를 인용, 글루코스를 측정해 당뇨병환자를 알아내는 센서를 개발했다고 보도했다.

이들은 흔히 당뇨환자 진단시 숨결에서 과일향내가 나는지로 여부로 판단하는데 착안, 과일향 화학성분인 글루코스 수치를 측정하는 분석기를 개발해 냈다.

연구진은 센서를 만들기 위해 철보다 강한 탄소나노튜브, 그리고 화장품용으로 널리 사용되는 이산화티타늄을 결합시켰다. 이는 글루코스입자를 모으는 역할을 한다. 알렉산더 스타 피츠버그대 부교수는 대학신문에 “기존 당뇨 모니터링 시스템은 주로 피(를 바늘로 찔러)직접 글루코스를 분석하는 방식이었다. 따라서 비싸지 않고, 비외과적이며, 숨쉬는 것만으로도 진단할 수 있는 간편한 방식은 자가 당뇨진단의 패러다임을 바꿀 것”이라고 말했다.

연구진들은 이산화티타늄센서를 통해 부서진 지방의 부산물이 몸에 쌓일 때 생기는 당뇨성 케토산증의 존재를 알려주는 아세톤 증기를 측정할 수 있었다. 당뇨병환자들은 당분을 분해해 에너지로 만들 만큼 충분한 인슐린을 갖고 있지 못하기 때문에 당분대신 지방을 분해하게 되며, 이것이 쌓이면 아세톤증기를 내게 된다. 센서는 이를 감지하게 된다. 당뇨성 케토산증은 흔히 1형 당뇨법의 첫번째 신호로 여겨진다.

연구팀은 이산화티타늄을 탄소나노튜브와 결합시킨 결과 이전보다 훨씬더 센서 감도를 높일 수 있었다. 스타 교수는 “이 시스템으로 측정한 결과 빼어난 감지결과를 보여주었다”면서 “이 센서가 상품화된다면 환자들이 자신의 글루코스 수준을 진단하는데 도움을 줄 것”이라고 말했다. 이들은 이 원리에 따른 진단기 원형을 개발해 최대한 빨리 사람의 날숨 테스트기기를 만들 계획이다.

앞서 스웨덴의 연구진은 날숨을 이용해 마리화나와 코카인 흡연여부를 알아내는 기기를 개발해 냈다. 독일의 과학자들은 심장병을 알아내는 기기를 만드는 연구를 진행중이다. 퍼듀대팀도 나노입자를 이용한 날숨센서를 개발한 바 있다.