매일 아침저녁으로 손끝을 바늘로 찔러 피 한 방울로 혈당을 확인하는 당뇨병 환자들에게는 반복되는 통증과 번거로움, 채혈 부위 상처까지 적지 않은 부담이 된다. 이런 불편을 줄이기 위해 눈물 속 포도당 농도를 분석해 혈당 수치를 간접적으로 파악하는 스마트 콘택트렌즈 연구가 최근 국내외 학계에서 활발히 진행되고 있어 관심을 모은다.
기존 자가 혈당 측정 방식은 채혈침으로 손끝을 찔러 소량의 혈액을 채취한 뒤 전용 기기로 포도당 농도를 확인하는 방식이 일반적이다. 하루에도 여러 번 반복해야 하는 경우가 많아 통증은 물론 채혈 부위에 염증이 생기거나 검사를 소홀히 하게 되는 부작용도 보고된다.
이런 배경에서 주목받는 것이 눈물이다. 눈물에는 극소량이지만 포도당 성분이 포함돼 있으며, 그 농도가 혈중 포도당 수치와 일정한 상관관계를 보인다는 점에 착안해 렌즈 표면에 초소형 센서를 내장하는 방식의 연구가 이뤄지고 있다.
국내외 여러 대학과 연구기관에서는 유연한 전자소재와 바이오센서를 결합한 콘택트렌즈 시제품을 잇달아 선보이고 있다. 센서가 눈물 속 포도당 농도를 감지하면 이를 전기 신호나 색상 변화로 바꿔 외부 기기로 전송하는 구조가 대표적이며, 최근에는 렌즈 두께를 얇게 유지하면서도 센서 정확도를 높이려는 시도가 이어지고 있다.
일부 시제품은 렌즈에 초소형 무선 통신 칩과 안테나를 함께 삽입해 스마트폰 애플리케이션으로 실시간 데이터를 전송하는 방식을 시도한다. 또 다른 연구에서는 포도당 농도에 따라 렌즈 색이 미세하게 바뀌는 발색 반응을 이용해 별도 기기 없이도 육안으로 대략적인 변화를 확인하는 방법을 탐색하고 있다.
센서 내장 콘택트렌즈 시제품 연구 장면 [그림=메디닉스DB]
이 같은 방식이 상용화되면 바늘로 찌르지 않고도 혈당 변화를 지속적으로 살필 수 있다는 점에서 기대를 모은다. 특히 통증에 대한 두려움이 커 자가 측정을 꺼리는 소아 당뇨병 환자나 잦은 채혈에 지친 만성 당뇨병 환자에게 도움이 될 수 있다는 전망이 나온다.
최근 널리 쓰이는 연속혈당측정기는 피부에 부착한 센서가 피하지방의 간질액을 통해 혈당을 측정하는 방식으로, 채혈 횟수를 크게 줄여준다는 평가를 받는다. 스마트 콘택트렌즈 연구는 여기서 한 걸음 더 나아가 피부에 바늘을 꽂지 않고도 눈물만으로 혈당 변화를 살필 수 있는 방법을 찾는다는 점에서 차별화된다.
다만 넘어야 할 과제도 여러 겹이다. 눈물의 분비량 자체가 매우 적은 데다 개인의 눈 상태, 깜빡임 횟수, 건조증 여부 등에 따라 성분 농도가 달라질 수 있어 혈당 수치를 얼마나 정확하게 반영하는지에 대한 검증이 충분하지 않다는 지적이 있다.
렌즈 장시간 착용시 안구 건강 확인 필요 [그림=메디닉스DB]
장시간 렌즈를 착용해야 하는 특성상 각막 건강에 미치는 영향도 함께 살펴야 한다. 센서와 전자부품이 내장된 렌즈를 눈에 오래 대고 있을 경우 산소 투과율이 떨어지거나 이물감, 건조감이 심해질 가능성도 배제할 수 없어 안전성 검증이 병행돼야 한다는 목소리가 나온다. 특히 알레르기성 결막염이나 안구건조증이 있는 사람은 착용 시 더 세심한 주의가 필요하다는 의견도 있다.
대한당뇨병학회 등 관련 학회는 비침습적 혈당 측정 기술이 활발히 연구되고 있지만 아직 임상적으로 충분히 검증된 단계는 아니라고 보고 있다. 전문가들은 스마트 콘택트렌즈가 실제 진료 현장에 도입되기까지는 정확도와 재현성을 입증하는 추가 연구와 함께 여러 단계의 임상시험, 안전성 평가를 거쳐야 하는 만큼 상당한 시간이 더 필요할 것으로 내다본다.
국내에서 의료기기로 사용되려면 식품의약품안전처의 허가 절차를 거쳐야 하는데, 현재까지 눈물 기반 혈당 측정 콘택트렌즈가 정식으로 허가받아 시판된 사례는 없는 것으로 알려져 있다. 해외에서도 대부분 연구실 단계이거나 임상시험을 준비하는 초기 수준에 머물러 있다.
따라서 당뇨병을 관리하는 환자라면 현재로서는 의료진이 권고하는 자가 혈당 측정기나 연속혈당측정기 등 검증된 방법을 꾸준히 활용하는 것이 바람직하다. 새로운 기술 소식에 지나치게 의존하기보다는 정기적인 혈당 확인과 병원 방문을 통한 관리를 우선하는 태도가 필요하다.
