생물 및 의학 (건강) 혈당조절을 위한 이식 가능한 인공 췌장(pancreas) 개발

2015.10.01 22:08

졸리운_곰 조회 수:449

 

혈당조절을 위한 이식 가능한 인공 췌장(pancreas) 개발

http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?cn=GTB2015070036&service_code=03
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-07-06

 

1형 당뇨병(Type 1 diabete) 환자들은 매일 자신의 혈당(blood sugar)과 인슐린의 투입 수준을 모니터링하는 일이 필요하다.

이제 한 연구팀이 ACS journal Industrial & Engineering Chemistry Research에 게재한 논문에서 지속적으로 사람의 혈당 혹은 글루코스 등의 농도를 측정해 알맞은 양의 인슐린이 분비될 수 있도록 자동적으로 조절할 수 있는 인공 췌장(artificial pancreas)의 개발에 대해 소개하고 있다.

청소년 당뇨(juvenile diabete)로 알려진 1형 당뇨병은 약 125만 명의 미국인에게 영향을 미치고 있다. 그들 중 약 20만 명이 20세 미만이다. 이와 같은 질병이 발병하는 조건은 인슐린을 만들어내는 췌장이 자신의 면역 기관에 의해 파괴되기 때문이며 이 경우 환자는 매일 혈당을 에너지로 전환시키는 호르몬인 인슐린을 섭취해야만 한다. 현재 이를 치료하는 방법으로는 매일 인슐린을 섭취하거나 인슐린 펌프 치료(insulin pump therapy)를 하는 것이며 이들 모두 혈액 속의 글루코스의 양을 측정하고 이에 따라 인슐린의 복용양을 계산하는 과정이 필요하다. Francis J. Doyle III 와 동료 연구자들은 이러한 문제를 해결하고자 자동적으로 이들을 측정하고 필요한 인슐린을 바늘없이 공급하는 방법에 대해 연구를 진행하고 있다.

연구자들은 혈당의 수준을 모니터링할 수 있는 알고리듬을 개발했으며 이를 이용해 인슐린의 양을 자동적으로 계산하고 필요한 경우 이를 직접 전달할 수 있는 시스템을 개발했다. 알고리듬은 이식된 장치에 삽입되었으며 인공 췌장에 작용해 현재의 치료 장치에 의해 유발되는 딜레이를 줄일 수 있었다. 알고리듬의 컴퓨터 테스팅은 식사나 잠을 자는 동안 반응하는 글루코스의 높낮이를 시뮬레이팅할 수 있었다. 이를 이용해 만들어진 인공 췌장은 거의 80% 정도까지 혈액 내 글루코스의 양을 유지시켜줄 수 있었다. 연구자들은 곧 이 장치를 동물 실험에서 테스트해 볼 계획이라고 밝혔다. 이에 대한 보다 자세한 연구 결과는 “Design and Evaluation of a Robust PID Controller for a Fully Implantable Artificial Pancreas, Ind. Eng. Chem. Res., Article ASAP. DOI: 10.1021/acs.iecr.5b01237”을 참고하기 바란다.


 
자료를 가져가실 때에는 출처 KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』을 밝혀 주시기 바랍니다.

 

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