“당뇨약도 실시간 맞춤 조절”…이스라엘·중국 공동개발 웨어러블 디바이스 주목

웨어러블 기술이 당뇨병 치료에 새로운 전기를 마련했다. 이스라엘 테크니온 공대 하삼 하이크(Hossam Haick) 교수와 중국 선양대 연구진이 공동으로 개발한 신형 웨어러블 장치는 혈당뿐 아니라 대표적인 당뇨약 '메트포르민'의 체내 농도까지 실시간으로 추적하며, 환자에게 최적화된 용량 조절을 가능하게 한다.

이 연구 성과는 최근 *네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)*에 발표됐으며, 기술적 핵심은 피부에 통증 없이 부착 가능한 미세침(microneedle)과 나노효소 기반 센서, 스마트폰 앱, 약물 분석 알고리즘의 통합이다. 해당 장치는 피부 진피층의 간질액(interstitial fluid)을 통해 혈당과 약물 농도를 실시간으로 측정하고, 측정값을 블루투스를 통해 앱으로 전송해 맞춤형 투약 정보를 제공한다.

하이크 교수는 “이 기술은 만성질환 치료의 새로운 장을 여는 것”이라며 “실시간으로 질병과 약물 반응을 동시에 추적해 치료의 정확도와 안전성을 대폭 향상시킬 수 있다”고 말했다.

기존의 당뇨 치료는 ‘하나의 용량이 모든 환자에게 적용되는’ 방식에 머물러 있었으며, 이는 저혈당이나 젖산산증(lactic acidosis) 같은 심각한 부작용을 유발할 수 있다. 특히 메트포르민은 체내 축적 시 근육통, 피로, 구토, 간 손상 등을 초래할 수 있어 용량 조절이 중요하다. 이번 연구는 이러한 리스크를 최소화하기 위한 ‘약물 동력학(PK)·약력학(PD) 기반 개인 맞춤 모델’을 실현했다는 데서 의의를 갖는다.

연구진은 실험실 조건(in vitro)과 생체 내 조건(in vivo) 모두에서 기기를 검증했으며, 실제 당뇨 유발 생쥐 실험에서 기존 혈당 측정기 및 ELISA와 유사한 정확도를 보였다. 오히려 기존 장비가 놓친 혈당 및 약물 농도의 급변도 정확히 포착해 냈다.

나아가 연구팀은 다양한 생리적 변수—나이, 체중, 대사 능력 등—에 따라 동일 용량의 메트포르민이 체내에서 어떻게 다르게 작용하는지를 분석했고, 이를 바탕으로 보다 정밀한 개인별 약물 프로파일을 생성할 수 있었다. 환자 개개인에게 최적화된 용량을 추천해 치료 효과를 극대화하면서 부작용 위험은 낮춘 셈이다.

이 시스템은 당뇨병 외에도 치료역치가 좁은 만성질환, 예를 들어 심장질환이나 간질과 같은 질환에도 확장이 가능하다는 평가다. 향후 연구는 이러한 다른 질환에 맞춘 센서 화학 조절에 집중할 예정이라고 연구진은 밝혔다.

논문 공저자인 중국 선양대 이창칭 교수는 “앞으로의 웨어러블 디바이스는 단순 모니터링을 넘어서, 환자에게 실시간 치료 가이드를 제공하는 ‘디지털 약사’가 될 것”이라며 이번 기술의 임상적 확장 가능성에 기대를 걸었다.