▲ 이미지 출처:(산업 과학 연구소/도쿄대학)

일본의 과학자들은 매우 작은 미세 바늘 배열이 장착된 종이 기반 센서를 개발했다. 이 센서는 당뇨병 전 증과 같은 상태에 대한 진단 테스트를 빠르고 쉽게 수행할 수 있도록 사람의 피부에 통증 없이 침투할 수 있다고 말한다.

 

미세 바늘은 매우 작은 스파이크로서, 마이크로 미터(1,000분의 1밀리미터) 단위로 측정할 수 있으며 피부의 가장 바깥 쪽 층만 뚫고 진피 깊은 곳에 있는 감각 신경에는 도달하지 않도록 설계되었다.

 

이러한 얕은 침투력과 패치를 통한 쉬운 적용으로 인해 미세 바늘은 독감 예방 주사 및 인슐린과 같은 약물 전달의 특정 측면에 대한 혁신적인 가능성을 보여주며 코로나바이러스 백신 개발에 작은 역할을 했다.

 

하지만 미세 바늘의 고유한 크기는 기존 약물을 훨씬 뛰어넘는다.

 

 

이 작은 스파이크는 너무 작아서 기존의 바늘이 실용적이지 않거나 불가능한 경우에 약물을 식물에 전달하거나 눈에 직접 주입하는 데 도움이 될 수 있다. 우리는 그것들을 사용하여 과잉 체지방을 용해시킬 수도 있는데, 이는 아직까지 가장 고통스럽지 않은 인위적인 체중 감량 방법에 달할 수 있다.

 

주사의 가능성은 흥미롭지만, 또 다른 연구 분야는 새로운 일본 연구의 초점인 이미 존재할 수 있는 질병을 발견하기 위한 미세 바늘의 진단 잠재력을 탐구하고 있다.

 

최근 도쿄대학의 선임 연구원이자 미세 바늘 엔지니어 김범준이 주도한 연구에서 팀은 우리의 의존도를 낮추기 위해 표피의 간질 액(ISF)을 빠르고 쉽게 분석할 수 있는 미세 바늘 배열을 만드는 방법을 조사했다. 훨씬 더 침습적이고 고통스럽고 사용하기 위해 훈련이 필요한 기존의 피하 주사 바늘. "우리는 다공성 미세 바늘과 종이 기반 센서를 결합하는 방법을 개발하여 이 문제를 극복했다."라고 김범준은 말한다. "그 결과 비용이 저렴하고 일회용이며 추가 도구가 필요하지 않다."고 덫 붙인다.

 

마이크로 니들 센서를 만들기 위해 팀은 생분해성 폴리머와 소금의 녹은 혼합물을 컵 케이크 트레이에 반죽을 붓는 것처럼 원뿔 모양의 구멍에 부었다.

 

 

일단 고형화 되면 미세 바늘은 염분을 제거하여 다공성을 남긴 용액으로 처리한 다음 포도당 센서에 부착된 작은 종이 패치에 부착한다. 바늘에서 ISF 샘플을 추출하는 과정이다.

 

아이디어는 작고 다공성 스파이크가 표피에 주입되면 열린 모공이 많은 바이오 마커를 포함하는 간질 액에 액체를 흡수한다는 것이다. 팀의 실험 설정에서 예상되는 바이오 마커는 포도당이며 이론적으로 다공성 미세 바늘에서 종이로 그리고 포도당 센서로 흐른다.

 

 

과학자들은 이제 개념 증명을 추가로 테스트하고 인간 참가자들과 실험을 수행하여 실제 진단 조건에서 예상대로 작동하는지 확인하려고 한다.

 만약 그렇다면, 우리는 미래에 이 모든 것을 한 방울의 피를 흘리지 않고 단순히 포도당 모니터링 이상의 것을 볼 수 있을 것이다.

 

 

입력 : 2020.09.22 07:30    출처 : https://www.sciencealert.com/experimental-microneedles-patch-can-painlessly-check-glucose-levels-scientists-say
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