[과학의 달인] 피 대신 침 몇 방울로 혈당수치 측정하는 기술 개발
2023년 07월 20일 오전 09:00
■ 이연승 / 타액 혈당 체크기 개발업체 본부장
[앵커]
당뇨 환자들은 하루에도 수차례 손 끝을 찔러 혈당측정을 해야 해서 번거로움과 고통이 이만저만이 아닌데요. 그런데 국내 연구진이 침 몇 방울로 간편하게 혈당을 잴 수 있는 기기를 개발해 주목을 받고 있습니다. 오늘 '과학의 달인'에서는 타액으로 혈당을 측정할 수 있는 기술에 대해, 이야기 나눠보겠습니다. 개발업체의 이연승 본부장 나오셨습니다. 어서 오세요.
[인터뷰]
안녕하세요.
[앵커]
타액(침)으로 혈당을 측정할 수 있는 혈당측정기를 개발하셨다고 하는데 어떻게 개발하게 되셨는지 간단하게 소개 부탁 드릴게요.
[인터뷰]
네, 저희 동운아나텍이 개발한 D-SaLife 는 혈액으로부터 체내 혈당수치를 측정하는 것이 아닌, 입안에서 타액을 수집해 그 타액으로부터 체내 혈당 수치를 측정해내는 의료기기입니다. 2018년부터 지금까지 많은 연구와 노력을 기울여 왔고 그간 수차례의 연구 임상시험과 탐색 임상시험을 통해 그 효능과 안전성, 정확도를 향상 시키고 있습니다. 외관은 시중에 나온 개인 혈당 측정기와 큰 차이가 없고요. 일반 혈당측정기에서 측정 방법만 편리하게 바꿨다고 할 수 있습니다.
[앵커]
당뇨 환자분들이 매일 손가락을 찔러 피를 봐야 하고, 통증 정도를 제가 잘 모르는데, 어떤가요? 많이 불편하시겠죠?
[인터뷰]
네, 그렇습니다. 그동안 진행했던 임상 시험을 통해 만나 뵀던 많은 당뇨 환자분들이 매일 수차례씩 침으로 손가락을 찔러서 혈당을 측정하는 데 대한 불편함을 직접 토로하셨습니다. 또 해외 연구 논문들을 보면 국적과 나이, 성별 등에 관계없이 당뇨병 환자들의 40~50%가량이 바늘로 인한 통증과 불편 때문에 사용법에 거부감이 있는 것으로 나타납니다.
[앵커]
생각만 해도 참 불편할 것 같습니다. 그렇다면 지금 가져오신 것을 실제로 당뇨 환자들이 어떻게 사용할 수 있는지 사용 방법 설명 부탁 드립니다.
[인터뷰]
그냥 단순하게 저희 제품 검사지에 자신의 침을 묻히거나 뱉어서 측정하는 방식은 아닙니다. 공복 상태에서 따뜻한 물로 입안을 한번 깨끗이 헹군 후, 저희가 제품과 함께 제공하는 타액 수집기에 솜이 있습니다. 이 솜을 혀 밑에 30초 정도 넣어서 충분히 적셔줍니다. 그 다음 리더기 전원을 켜고 하단에 타액 검사지를 삽입한 후 아까 입에 넣었다 빼낸 솜을 주사기에 넣어 검사지 끝 투입구에 짜서 떨어뜨리면 됩니다.
[앵커]
한방울 떨어뜨린 후에 측정기에 혈당이 나타나는 시간이 얼마나 걸릴까요?
[인터뷰]
보통 떨어뜨린 후 10~15초 사이에 모니터에 혈당 수칙 나타납니다.
[앵커]
굉장히 빨리 나타나네요.침은 피롸 성분이 완전히 어떤 원리로 당을 측정할 수 있는지 많이 궁금하거든요.
[인터뷰]
말씀하신 것처럼 혈액과 타액은 많이 다릅니다. 우선은 그 생성 방법부터 다르고 성분은 물론, 혈액이나 타액 안에 녹아 있는 여러 전해질의 농도에도 아주 큰 차이가 있습니다. 타액, 즉 침은 여러 침샘에서 만들어지는데 침샘은 혈관에 흐르는 혈액으로부터 필요한 성분을 혈액의 성분은 약 50%가 수분이고 그 외에는 적혈구, 백혈구 같은 혈액 세포들과 혈소판이나 면역글로불린, 트롬빈, 같은 갖가지 단백질과 항균 물질 그리고 여러 전해질로 이루어져 있습니다.
반면 타액은 99% 이상이 수분이고 단백질과 전해질 항균 물질 등은 다 합쳐도 채 1%가 안 되는 아주 극 미세량만 들어 있습니다. 당뇨병 환자들과 같이 체내 혈당 수치가 높은 사람들뿐만 아니라 일반인들의 타액에서도 아주 미세한 양이지만 혈당이 검출된다는 사실은 꽤 오래전부터 연구되어 알려진 사실이고, 저희는 그 사실에 기반해 극 미세량의 혈당과 특정 효소가 생화학적으로 반응하여 생기는 초민감도 전류를 감지해 내는 전극 센서를 개발해 냈습니다.
앞서 말씀드린 대로 타액은 99% 이상의 물과 1% 미만의 단백질, 전해질 같은 여러 물질들의 혼합체여서 여러 방해 요소들이 있는데 그중에서 아주 극미량의 혈당과 효소가 반응하여 일으키는 전기화학적 신호를 명확히 구별해내는 기술이 바로 저희 핵심 기술입니다. 여기에는 생리학적, 화학적, 전기공학적, 기계공학적 요소들이 모두 종합적으로 합쳐져 있습니다.
[앵커]
피에 있는 혈당을 체크 할 때는 농도를 체크 하면 되지만 침에 있는 혈당은 굉장히 적기 때문에 이게 과연 정확도가 높을지 궁금하거든요.
[인터뷰]
최근까지 서울 성모병원에서 진행한 탐색 임상이 바로 그러한 것을 알아보려고 진행한 임상 시험입니다. 저희 D-SaLife로 타액을 통해 측정한 혈당값이 성모병원에서 사용하는 공인 혈당측정장비(YSI 2300)로 측정한 혈당값과 비교했을 때 얼마나 차이가 나는지를 주요 골자로 진행했는데, 결론부터 말씀드리자면, 두 장비가 약 92.5%의 연관성이 있다고 나타났습니다. 즉 아주 비슷하다는 얘기입니다.
이번 임상 시험은 지난해 11월부터 금년 4월 말까지 총 300명을 대상으로 진행했는데, 임상 시험 책임자이신 내분비내과 이승환 교수님 말씀으로는 "애초에 예상했던 것보다 훨씬 높은 상관성이 나와서 놀랐고" 가장 최신식 연속혈당측정기도 YSI 장비와의 오차 범위가 보통 9~10% 정도 되는 것으로 봤을 때 "D-SaLife의 정확도가 나쁘지 않다"고 하셨습니다.
[앵커]
정확도까지 설명을 자세하게 해주셨는데요. 하지만 상용화를 위해 넘어야 할 산이 많은 것 같습니다.
[인터뷰]
네 맞습니다. D-SaLife는 기준 혈당 측정장비하고 비교해서 높은 정확도를 보인 것은 공복 혈당 수치에 한한 것입니다. 아직까지는 식후 혈당을 측정할 수 있는 것은 아니고요. 그렇다고 저희들이 식후 혈당을 연구를 안 하는게 아니라 그 프로젝트는 이미 시작이 되었습니다. 이 연구를 위해서 저희들이 많은 노력을 하고 있는데요. 향후에는 딥러닝 인공지능 기술을 활용한 제품을 개발하려 계획하고 있습니다. 그래서 우선 1차 적으로는 매일같이 공복 혈당 수치를 측정해서 혈당관리를 해야 분들을 위한 제품을 출시하여 상용화하고, 향후 식후 혈당까지 측정이 가능한 제품을 출시할 생각입니다.
[앵커]
그런가 하면 식약처 뿐 아니라 또 어느 나라에서도 이에 대한 허가기준이 아직 나와 있지 않다고요?
[인터뷰]
네, 식약처가 규정한 조건이 있습니다. 그 조건 내에서 저희 들이 임상시험을 해내고요. 그래서 지금 식약처와 사전협의를 하는 작업을 하고 있습니다.
[앵커]
그런데 상용화가 되려면 가격도 중요하거든요. 가격이 좀 비싸겠죠?
[인터뷰]
지금 저희 생산 시설에서 제조하고 있는 제품의 기본 단가는 기존 시중의 나온 혈당 측정기에 비해서 조금 높은 것은 사실입니다. 하지만 지금 저희 생산팀과 개발팀이 향후 양산에 적합하도록 제조 공정이나 방식을 계속 업그레이드 하고 있고, 또 최대한 많은 공정을 자동화할 수 있도록 꾸준히 연구하고 있습니다. 이에 따라 앞으로 제조 단가는 계속 낮아질 것으로 확신합니다.
그리고 덧붙여 말씀드릴 것은, 저희 D-SaLife 뿐만 아니라 모든 개인용 혈당측정기나 연속 혈당측정기에는 반드시 반도체 칩들이 4~5개씩은 내재 되어 있습니다. 저희 동운아나텍은 반도체 개발 기술과 생산 능력을 이미 보유하고 있으면서 D-SaLife 같은 새로운 의료기기를 개발하게 되면 얻어지는 아주 중요한 장점이 바로 측정기안에 필히 들어가는 핵심 반도체와 여러, 센서들을 자체적으로 개발하고 조달할 수 있다는 점입니다. 이는 향후 제품 양산할 때 가격 경쟁력이 이미 확보되어 있다는 뜻이 됩니다.
[앵커]
네, 그렇군요. 상용화를 위해서 착착 작업이 진행이 되고 있다 라는 생각이 드는데요. 자 마지막으로 당사의 계획과 포부도 말씀해주세요.
[인터뷰]
당뇨병 이라는 건 위험한 병으로 한 번 걸리고 나면 완치가 불가능 합니다. 그래서 사전 예방이 아주 절대적으로 중요한데요. 국제 당뇨병 연맹(IDF)에 따르면 2022년도 전 세계 당뇨병 환자의 수는 5억4700만 명이며, 그리고 당뇨병 환자는 아니지만 당뇨병에 걸릴 수 있는 확률이 높은 전 단계, 전 당뇨인이라고 하죠? 질환을 가지고 있지만, 아직 그에 대한 진단을 받지 않은 미진단자를 포함한 수는 총 16억6500만 명에 이릅니다. 이 수치들은 2030년에 각각 6억4200만 명, 19억2200만 명으로까지 불어날 전망이라고 합니다.
그래서 채혈에 대한 심리적 거부감과 번거로움으로 그간 당 체크를 제대로 하지 못했던 사람들도 앞으로는, 보다, 편리하고 간편하게 자신의 혈당치를 D-SaLife로 측정해보고, 당뇨병 예방할 때 큰 도움이 될 것이라고 생각합니다. 예를 들어 당뇨병에 걸릴 수 있는 수치가 높게 나온다면 식단 조절에 들어 간다 던가, 운동을 한다 던가, 술을 줄인다거나 담배를 끊는다던가 해서 사전에 당뇨병을 예방할 수 있을 것 이라고 생각합니다. 저희는 그런 식으로 당뇨병을 예방하는 게 진정한 의미에 예방책이 아닌가 하는 생각을 하고 있습니다.
[앵커]
많은 당뇨병 환자분들이 이 방송을 보고 굉장히 희소식이라고 느끼실 텐데요. 하루 빨리 상용화가 되었으면 좋겠습니다.
YTN 사이언스 김기봉 (kgb@ytn.co.kr)
[앵커]
당뇨 환자들은 하루에도 수차례 손 끝을 찔러 혈당측정을 해야 해서 번거로움과 고통이 이만저만이 아닌데요. 그런데 국내 연구진이 침 몇 방울로 간편하게 혈당을 잴 수 있는 기기를 개발해 주목을 받고 있습니다. 오늘 '과학의 달인'에서는 타액으로 혈당을 측정할 수 있는 기술에 대해, 이야기 나눠보겠습니다. 개발업체의 이연승 본부장 나오셨습니다. 어서 오세요.
[인터뷰]
안녕하세요.
[앵커]
타액(침)으로 혈당을 측정할 수 있는 혈당측정기를 개발하셨다고 하는데 어떻게 개발하게 되셨는지 간단하게 소개 부탁 드릴게요.
[인터뷰]
네, 저희 동운아나텍이 개발한 D-SaLife 는 혈액으로부터 체내 혈당수치를 측정하는 것이 아닌, 입안에서 타액을 수집해 그 타액으로부터 체내 혈당 수치를 측정해내는 의료기기입니다. 2018년부터 지금까지 많은 연구와 노력을 기울여 왔고 그간 수차례의 연구 임상시험과 탐색 임상시험을 통해 그 효능과 안전성, 정확도를 향상 시키고 있습니다. 외관은 시중에 나온 개인 혈당 측정기와 큰 차이가 없고요. 일반 혈당측정기에서 측정 방법만 편리하게 바꿨다고 할 수 있습니다.
[앵커]
당뇨 환자분들이 매일 손가락을 찔러 피를 봐야 하고, 통증 정도를 제가 잘 모르는데, 어떤가요? 많이 불편하시겠죠?
[인터뷰]
네, 그렇습니다. 그동안 진행했던 임상 시험을 통해 만나 뵀던 많은 당뇨 환자분들이 매일 수차례씩 침으로 손가락을 찔러서 혈당을 측정하는 데 대한 불편함을 직접 토로하셨습니다. 또 해외 연구 논문들을 보면 국적과 나이, 성별 등에 관계없이 당뇨병 환자들의 40~50%가량이 바늘로 인한 통증과 불편 때문에 사용법에 거부감이 있는 것으로 나타납니다.
[앵커]
생각만 해도 참 불편할 것 같습니다. 그렇다면 지금 가져오신 것을 실제로 당뇨 환자들이 어떻게 사용할 수 있는지 사용 방법 설명 부탁 드립니다.
[인터뷰]
그냥 단순하게 저희 제품 검사지에 자신의 침을 묻히거나 뱉어서 측정하는 방식은 아닙니다. 공복 상태에서 따뜻한 물로 입안을 한번 깨끗이 헹군 후, 저희가 제품과 함께 제공하는 타액 수집기에 솜이 있습니다. 이 솜을 혀 밑에 30초 정도 넣어서 충분히 적셔줍니다. 그 다음 리더기 전원을 켜고 하단에 타액 검사지를 삽입한 후 아까 입에 넣었다 빼낸 솜을 주사기에 넣어 검사지 끝 투입구에 짜서 떨어뜨리면 됩니다.
[앵커]
한방울 떨어뜨린 후에 측정기에 혈당이 나타나는 시간이 얼마나 걸릴까요?
[인터뷰]
보통 떨어뜨린 후 10~15초 사이에 모니터에 혈당 수칙 나타납니다.
[앵커]
굉장히 빨리 나타나네요.침은 피롸 성분이 완전히 어떤 원리로 당을 측정할 수 있는지 많이 궁금하거든요.
[인터뷰]
말씀하신 것처럼 혈액과 타액은 많이 다릅니다. 우선은 그 생성 방법부터 다르고 성분은 물론, 혈액이나 타액 안에 녹아 있는 여러 전해질의 농도에도 아주 큰 차이가 있습니다. 타액, 즉 침은 여러 침샘에서 만들어지는데 침샘은 혈관에 흐르는 혈액으로부터 필요한 성분을 혈액의 성분은 약 50%가 수분이고 그 외에는 적혈구, 백혈구 같은 혈액 세포들과 혈소판이나 면역글로불린, 트롬빈, 같은 갖가지 단백질과 항균 물질 그리고 여러 전해질로 이루어져 있습니다.
반면 타액은 99% 이상이 수분이고 단백질과 전해질 항균 물질 등은 다 합쳐도 채 1%가 안 되는 아주 극 미세량만 들어 있습니다. 당뇨병 환자들과 같이 체내 혈당 수치가 높은 사람들뿐만 아니라 일반인들의 타액에서도 아주 미세한 양이지만 혈당이 검출된다는 사실은 꽤 오래전부터 연구되어 알려진 사실이고, 저희는 그 사실에 기반해 극 미세량의 혈당과 특정 효소가 생화학적으로 반응하여 생기는 초민감도 전류를 감지해 내는 전극 센서를 개발해 냈습니다.
앞서 말씀드린 대로 타액은 99% 이상의 물과 1% 미만의 단백질, 전해질 같은 여러 물질들의 혼합체여서 여러 방해 요소들이 있는데 그중에서 아주 극미량의 혈당과 효소가 반응하여 일으키는 전기화학적 신호를 명확히 구별해내는 기술이 바로 저희 핵심 기술입니다. 여기에는 생리학적, 화학적, 전기공학적, 기계공학적 요소들이 모두 종합적으로 합쳐져 있습니다.
[앵커]
피에 있는 혈당을 체크 할 때는 농도를 체크 하면 되지만 침에 있는 혈당은 굉장히 적기 때문에 이게 과연 정확도가 높을지 궁금하거든요.
[인터뷰]
최근까지 서울 성모병원에서 진행한 탐색 임상이 바로 그러한 것을 알아보려고 진행한 임상 시험입니다. 저희 D-SaLife로 타액을 통해 측정한 혈당값이 성모병원에서 사용하는 공인 혈당측정장비(YSI 2300)로 측정한 혈당값과 비교했을 때 얼마나 차이가 나는지를 주요 골자로 진행했는데, 결론부터 말씀드리자면, 두 장비가 약 92.5%의 연관성이 있다고 나타났습니다. 즉 아주 비슷하다는 얘기입니다.
이번 임상 시험은 지난해 11월부터 금년 4월 말까지 총 300명을 대상으로 진행했는데, 임상 시험 책임자이신 내분비내과 이승환 교수님 말씀으로는 "애초에 예상했던 것보다 훨씬 높은 상관성이 나와서 놀랐고" 가장 최신식 연속혈당측정기도 YSI 장비와의 오차 범위가 보통 9~10% 정도 되는 것으로 봤을 때 "D-SaLife의 정확도가 나쁘지 않다"고 하셨습니다.
[앵커]
정확도까지 설명을 자세하게 해주셨는데요. 하지만 상용화를 위해 넘어야 할 산이 많은 것 같습니다.
[인터뷰]
네 맞습니다. D-SaLife는 기준 혈당 측정장비하고 비교해서 높은 정확도를 보인 것은 공복 혈당 수치에 한한 것입니다. 아직까지는 식후 혈당을 측정할 수 있는 것은 아니고요. 그렇다고 저희들이 식후 혈당을 연구를 안 하는게 아니라 그 프로젝트는 이미 시작이 되었습니다. 이 연구를 위해서 저희들이 많은 노력을 하고 있는데요. 향후에는 딥러닝 인공지능 기술을 활용한 제품을 개발하려 계획하고 있습니다. 그래서 우선 1차 적으로는 매일같이 공복 혈당 수치를 측정해서 혈당관리를 해야 분들을 위한 제품을 출시하여 상용화하고, 향후 식후 혈당까지 측정이 가능한 제품을 출시할 생각입니다.
[앵커]
그런가 하면 식약처 뿐 아니라 또 어느 나라에서도 이에 대한 허가기준이 아직 나와 있지 않다고요?
[인터뷰]
네, 식약처가 규정한 조건이 있습니다. 그 조건 내에서 저희 들이 임상시험을 해내고요. 그래서 지금 식약처와 사전협의를 하는 작업을 하고 있습니다.
[앵커]
그런데 상용화가 되려면 가격도 중요하거든요. 가격이 좀 비싸겠죠?
[인터뷰]
지금 저희 생산 시설에서 제조하고 있는 제품의 기본 단가는 기존 시중의 나온 혈당 측정기에 비해서 조금 높은 것은 사실입니다. 하지만 지금 저희 생산팀과 개발팀이 향후 양산에 적합하도록 제조 공정이나 방식을 계속 업그레이드 하고 있고, 또 최대한 많은 공정을 자동화할 수 있도록 꾸준히 연구하고 있습니다. 이에 따라 앞으로 제조 단가는 계속 낮아질 것으로 확신합니다.
그리고 덧붙여 말씀드릴 것은, 저희 D-SaLife 뿐만 아니라 모든 개인용 혈당측정기나 연속 혈당측정기에는 반드시 반도체 칩들이 4~5개씩은 내재 되어 있습니다. 저희 동운아나텍은 반도체 개발 기술과 생산 능력을 이미 보유하고 있으면서 D-SaLife 같은 새로운 의료기기를 개발하게 되면 얻어지는 아주 중요한 장점이 바로 측정기안에 필히 들어가는 핵심 반도체와 여러, 센서들을 자체적으로 개발하고 조달할 수 있다는 점입니다. 이는 향후 제품 양산할 때 가격 경쟁력이 이미 확보되어 있다는 뜻이 됩니다.
[앵커]
네, 그렇군요. 상용화를 위해서 착착 작업이 진행이 되고 있다 라는 생각이 드는데요. 자 마지막으로 당사의 계획과 포부도 말씀해주세요.
[인터뷰]
당뇨병 이라는 건 위험한 병으로 한 번 걸리고 나면 완치가 불가능 합니다. 그래서 사전 예방이 아주 절대적으로 중요한데요. 국제 당뇨병 연맹(IDF)에 따르면 2022년도 전 세계 당뇨병 환자의 수는 5억4700만 명이며, 그리고 당뇨병 환자는 아니지만 당뇨병에 걸릴 수 있는 확률이 높은 전 단계, 전 당뇨인이라고 하죠? 질환을 가지고 있지만, 아직 그에 대한 진단을 받지 않은 미진단자를 포함한 수는 총 16억6500만 명에 이릅니다. 이 수치들은 2030년에 각각 6억4200만 명, 19억2200만 명으로까지 불어날 전망이라고 합니다.
그래서 채혈에 대한 심리적 거부감과 번거로움으로 그간 당 체크를 제대로 하지 못했던 사람들도 앞으로는, 보다, 편리하고 간편하게 자신의 혈당치를 D-SaLife로 측정해보고, 당뇨병 예방할 때 큰 도움이 될 것이라고 생각합니다. 예를 들어 당뇨병에 걸릴 수 있는 수치가 높게 나온다면 식단 조절에 들어 간다 던가, 운동을 한다 던가, 술을 줄인다거나 담배를 끊는다던가 해서 사전에 당뇨병을 예방할 수 있을 것 이라고 생각합니다. 저희는 그런 식으로 당뇨병을 예방하는 게 진정한 의미에 예방책이 아닌가 하는 생각을 하고 있습니다.
[앵커]
많은 당뇨병 환자분들이 이 방송을 보고 굉장히 희소식이라고 느끼실 텐데요. 하루 빨리 상용화가 되었으면 좋겠습니다.
YTN 사이언스 김기봉 (kgb@ytn.co.kr)
[저작권자(c) YTN science 무단전재, 재배포 및 AI 데이터 활용 금지]
