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Aug 04, 2023

새로운 트랜지스터는 타액의 포도당을 측정합니다.

2023년 8월 28일 이 기사는 Science X의 편집 과정 및 정책에 따라 검토되었습니다. 편집자들은 콘텐츠의 신뢰성을 보장하면서 다음 특성을 강조했습니다.

2023년 8월 28일

이 기사는 Science X의 편집 과정 및 정책에 따라 검토되었습니다. 편집자들은 콘텐츠의 신뢰성을 보장하면서 다음 특성을 강조했습니다.

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신뢰할 수 있는 출처

교정하다

킹 압둘라 과학기술대학교

타액의 포도당 수치를 측정하는 프로토타입 센서는 궁극적으로 사람들이 당뇨병을 모니터링할 수 있는 간단하고 신속하며 고통 없는 방법을 제공할 수 있다고 KAUST 연구진이 밝혔습니다.

당뇨병은 신체가 혈당 수치를 조절할 수 없을 때 발생하는 질병입니다. 혈당 수치가 높아지면 심혈관 질환 및 기타 질환이 발생할 수 있으므로 당뇨병 환자는 혈당을 적당한 수준으로 유지하는 것이 중요합니다.

당뇨병 환자는 전통적으로 하루에 여러 번 손가락을 찔러 혈액 한 방울을 분석하는 장치를 사용하여 혈당을 모니터링해 왔습니다. 최근에는 이식된 센서를 사용하여 핀으로 찌르는 일 없이 지속적으로 혈당을 모니터링할 수 있지만, 이러한 장치는 혈당 수치가 낮을 경우 정확도가 떨어질 수 있으며 어린이에게는 승인되지 않습니다.

혈당을 모니터링하는 보다 편리한 방법은 혈당 수치와 상관관계가 있는 타액 검사를 통해서일 수 있습니다. 그러나 혈당 농도는 혈액보다 타액에서 훨씬 낮기 때문에 정교한 실험실 장비 없이는 정확하게 측정하기가 어렵습니다.

KAUST 팀은 이제 박막 트랜지스터를 기반으로 하는 매우 민감한 포도당 검출기를 만들었습니다. 이 작고 가벼우며 저전력 장치는 저렴한 일회용 센서로서 대량 생산에 적합할 수 있다고 팀원인 Abhinav Sharma는 말합니다. "타액을 매개체로 사용하는 사용하기 쉬운 비침습적 혈당 측정 장치는 전 세계 수백만 명의 환자의 삶을 변화시킬 수 있습니다."라고 그는 말합니다.

트랜지스터는 산화인듐과 산화아연 반도체의 얇은 층을 포함하고 있으며 그 위에는 포도당 산화효소가 포함되어 있습니다. 타액 샘플을 센서에 놓으면 특정 효소가 존재하는 모든 포도당을 산화시켜 D-글루코노락톤과 과산화수소를 생성합니다. 과산화수소의 전기적 산화는 반도체 층으로 들어가는 전자를 생성합니다. 이는 반도체를 통해 흐르는 전류를 변화시키며, 이 효과의 크기는 샘플 내의 포도당 농도를 나타냅니다.

연구원들은 서로 다른 양의 포도당이 첨가된 인간 타액 샘플을 사용하여 장치를 테스트했으며 테스트를 하기 전에 금식한 지원자의 타액도 분석했습니다(타액의 포도당 수준은 식사 직후 혈당과 상관 관계가 없을 수 있음).

그들은 이 장치가 1분 이내에 광범위한 포도당 농도를 정확하게 측정한다는 것을 발견했습니다. 결정적으로, 센서는 과당 및 자당과 같은 당 유도체를 포함하여 타액의 다른 분자에 의해 방해받지 않았습니다. 장치의 감도는 시간이 지남에 따라 감소했지만 실온에서 2주 동안 보관한 후에도 여전히 좋은 성능을 제공했습니다.