【뉴욕】 펜실베이니아주립대(펜실베이니아주 하시)내분비과 당뇨병 프로그램 Robert Gabby부장팀은 치과에서 치아 세정에 사용될정도의 초음파를 1회(30초간) 조사하면 피부의 투과성이 일시적으로 항진하여 당이 피부를 투과할 수 있게 된다는 사실을 발견. 그 시험결과를 Nature Medicine誌(63:347-350 ‘초음파를 이용한 당 및 기타 분석물의 경피적 측정법’)에 보고했다. 이를 바탕으로 초음파를 이용한 경피적 혈당측정법을 개발했다. 동부장은 『이 측정법은 천자가 필요없으며 통증도 전혀 없다. 이것은 당뇨병환자에 매우 큰 의미가 있다』고 말한다.


패치센서와 측정기. 패치센서를 전완위의 초음파 조사부위에 대고 측정기를 손목시계처럼 찬다. 측정기의 디스클레이에 혈당치로 환산한 수치가 표시된다.
Sontra사의 'SonoPrep'시스템. SonoPrep는 전지구동식의 초음파 장치로 1일 1회 약 20초간 전완에 초음파를 발사한다. 초음파 처리된 영역의 피부는 투과성이 항진한다.


초음파가 피부 투과성 항진

Gabby부장팀은 치과에서 치아 세정에 사용될 정도의 초음파를 1회(30초간) 조사하여 피부의 투과성이 일시적으로 항진하고 당이 피부를 투과할 수 있게 된다는 사실을 발견했다. 통상적으로 피부는 각질층에 의해 물질의 투과를 막는다. 그러나 이 방법을 이용하면 당은 피부의 표면에 확산돼 그 수치를 12시간 이상 감시할 수 있다. 저주파 초음파에 의해 각질층과 지방으로 일시적으로 미시적(微視的) 간극이 만들어지기 때문이다.
동부장은 『이 측정법은 천자를 필요로 하지 않아 통증이 전혀 없다. 이것은 당뇨병환자에 매우 큰 의미가 있다. 손가락 끝 천자에 의한 혈당치의 측정은 혈당관리에서의 큰 장애의 하나가 된다. 이 때문에 대부분의 환자가 자가측정을 충분히 실시하지 않고 있다』고 말했다.
이 방법은 우선 최초로 동물을 이용해 실험한 후 1형당뇨병환자를 대상으로 한 임상시험을 실시했다. 피험자의 전완에 초음파를 조사하여 비침습적으로 추출한 당과 정맥혈당치를 비교한 결과, 양쪽은 밀접하게 상관하고 있었다. 환자가 동통을 호소하는 경우는 전혀 없었고 피부의 손상도 시각적으로 확인되지 않았다. 그러나 안전성(특히 추출의 반복에 따른 영향)을 평가하기위해 금후 시험이 계속될 예정이다.

장래에는 약제투여와 일체화

이번 연구에서는 연구실과 병원에서 통상 사용되는 초음파장치가 이용됐지만 현재는 수첩크기의 건전지로 구동되는 소형휴대용장치를 이용하면 당뇨병환자는 스스로 15~20초간 초음파를 조사할 수 있다. 피부의 투과성이 항진한 부위에 패치를 부착시켜 계속적으로 당의 추출, 측정 및 표시할 수 있다. 패치 대신에 손목시계형 측정기로 혈당치를 단속적이나 계속적으로 측정해 표시되는 방법도 있다.
이 시계형 측정기는 혈당치의 변화를 표시하고 동시에 저혈당을 알려주는 알람도 갖추고 있다. Gabbay부장팀은 금후 이 기기를 좀더 개량시켜 혈당감지장치와 약제투여장치를 일체화하여 생리적 필요성에 따른 인슐린 투여를 가능하게 하려고 한다.
장래는 인슐린측정에 한정하지 않고 다양한 분자 크기나 화학조성을 가진 다양한 물질을 경피적으로 전달할 수 있게 되어 진단법과 약제의 투여법이 한층 발전하게 될 것이다. 동부장은 『이 방법은 침습성이 매우 낮기 때문에 콜레스테롤치의 측정이나 신생아에서의 빌리루빈치의 측정 등 다른 많은 의료분야에 기여할 가능성이 있다』고 말했다.
이 기술은 Sontra Medical社(매사추세츠주 케임브리지)가 개발허가를 받고 특허권을 취득했다. 가격은 현재 사용되는 장치와 비슷할 것으로 보인다.
또 이번 연구는 Gabbay부장 매사추세츠공과대학(MIT, 케임브리지), 캘리포니아대학(산타바바라), 베스·이스라엘·디코네스의료센터(보스턴) 및 텍사스A&M대학(텍사스주 컬리지스테이션)에 의한 공동연구이다.