불충분한 인슐린 또는 인슐린 저항성으로 인해 발생하는 당뇨병은 전 세계 많은 사람들에게 영향을 미칩니다. 당뇨병 환자는 당뇨병을 진단하고 치료하기 위해 혈당 수치를 자주 확인해야 하며, 이 방법은 침습적이며 불편합니다. 고통스러운 방법을 대체하기 위해 체액(땀, 타액, 눈물)의 포도당 수치를 모니터링할 수 있는 다양한 웨어러블 전자 장치가 개발되었습니다. 다른 체액에 비해 눈물이 마르지 않고 오염도가 낮다는 점을 감안하면 눈물은 포도당 농도를 나타내는 좋은 지표입니다. 또한, 혈액-눈물 장벽을 통한 혈장 누출로 인해 혈액과 눈물 포도당 수치 사이에 강한 상관관계가 있는 것으로 알려져 있습니다. 눈물 포도당과 혈당의 상관관계를 연구하기 위해 눈물의 포도당 농도를 모니터링할 수 있는 스마트 콘택트렌즈를 개발했습니다. 이 콘택트렌즈는 ...
불충분한 인슐린 또는 인슐린 저항성으로 인해 발생하는 당뇨병은 전 세계 많은 사람들에게 영향을 미칩니다. 당뇨병 환자는 당뇨병을 진단하고 치료하기 위해 혈당 수치를 자주 확인해야 하며, 이 방법은 침습적이며 불편합니다. 고통스러운 방법을 대체하기 위해 체액(땀, 타액, 눈물)의 포도당 수치를 모니터링할 수 있는 다양한 웨어러블 전자 장치가 개발되었습니다. 다른 체액에 비해 눈물이 마르지 않고 오염도가 낮다는 점을 감안하면 눈물은 포도당 농도를 나타내는 좋은 지표입니다. 또한, 혈액-눈물 장벽을 통한 혈장 누출로 인해 혈액과 눈물 포도당 수치 사이에 강한 상관관계가 있는 것으로 알려져 있습니다. 눈물 포도당과 혈당의 상관관계를 연구하기 위해 눈물의 포도당 농도를 모니터링할 수 있는 스마트 콘택트렌즈를 개발했습니다. 이 콘택트렌즈는 GOx(Glucose oxidase) 효소가 포함된 바이오센서가 탑재되어 2전극 시스템을 이용한 전기화학적 방법으로 포도당 농도를 측정할 수 있습니다. 또한, 스마트 콘택트렌즈의 포도당 바이오센서에는 무선통신회로가 연결되어 있습니다. 무선 통신 시스템은 근거리 통신 칩과 안테나로 구성되어 스마트폰을 통해 실시간으로 감지된 포도당 농도를 관찰할 수 있습니다. 개발된 스마트 콘택트렌즈를 이용하여 토끼와 비글의 눈물 속 눈물 포도당 수치를 모니터링하고 혈당 수치와 비교하여 그 관계를 알아낼 계획입니다. 또한 비글의 정상 모델과 당뇨병 모델을 대상으로 정맥 내당능 검사를 실시하여 혈당과 눈물 포도당의 상관관계를 분석할 예정입니다.
불충분한 인슐린 또는 인슐린 저항성으로 인해 발생하는 당뇨병은 전 세계 많은 사람들에게 영향을 미칩니다. 당뇨병 환자는 당뇨병을 진단하고 치료하기 위해 혈당 수치를 자주 확인해야 하며, 이 방법은 침습적이며 불편합니다. 고통스러운 방법을 대체하기 위해 체액(땀, 타액, 눈물)의 포도당 수치를 모니터링할 수 있는 다양한 웨어러블 전자 장치가 개발되었습니다. 다른 체액에 비해 눈물이 마르지 않고 오염도가 낮다는 점을 감안하면 눈물은 포도당 농도를 나타내는 좋은 지표입니다. 또한, 혈액-눈물 장벽을 통한 혈장 누출로 인해 혈액과 눈물 포도당 수치 사이에 강한 상관관계가 있는 것으로 알려져 있습니다. 눈물 포도당과 혈당의 상관관계를 연구하기 위해 눈물의 포도당 농도를 모니터링할 수 있는 스마트 콘택트렌즈를 개발했습니다. 이 콘택트렌즈는 GOx(Glucose oxidase) 효소가 포함된 바이오센서가 탑재되어 2전극 시스템을 이용한 전기화학적 방법으로 포도당 농도를 측정할 수 있습니다. 또한, 스마트 콘택트렌즈의 포도당 바이오센서에는 무선통신회로가 연결되어 있습니다. 무선 통신 시스템은 근거리 통신 칩과 안테나로 구성되어 스마트폰을 통해 실시간으로 감지된 포도당 농도를 관찰할 수 있습니다. 개발된 스마트 콘택트렌즈를 이용하여 토끼와 비글의 눈물 속 눈물 포도당 수치를 모니터링하고 혈당 수치와 비교하여 그 관계를 알아낼 계획입니다. 또한 비글의 정상 모델과 당뇨병 모델을 대상으로 정맥 내당능 검사를 실시하여 혈당과 눈물 포도당의 상관관계를 분석할 예정입니다.
Diabetes, which is caused by insufficient insulin or insulin resistance, affects many people around the world. Diabetic patients should frequently check blood glucose levels to diagnose and treat diabetes, and this method is invasive and inconvenient. For replacing the painful method, various wearab...
Diabetes, which is caused by insufficient insulin or insulin resistance, affects many people around the world. Diabetic patients should frequently check blood glucose levels to diagnose and treat diabetes, and this method is invasive and inconvenient. For replacing the painful method, various wearable electronic devices that can monitor glucose levels of body fluids(sweat, saliva, tears) have been developed. Considering that tears do not dry out and are less contaminated than other body fluids, tears are good indicators showing glucose concentrations. Furthermore, it is known that there is a strong correlation between blood and tear glucose levels because of plasma leakage through a blood-tear barrier. I developed a smart contact lens capable of monitoring glucose concentration in tears for studying the correlation between tear glucose and blood glucose. This contact lens, equipped with a biosensor with glucose oxidase (GOx) enzyme, is possible to measure glucose concentration by an electrochemical method using a two-electrode system. In addition, a wireless communication circuit is connected to the glucose biosensor in the smart contact lens. The wireless communication system is composed of a near-field communication chip and antenna, so it is possible to observe real-time sensed glucose concentrations through a smartphone. Using the developed smart contact lens, I plan to monitor tear glucose levels in tears of rabbits and beagles and compare them with blood glucose levels to find out their relation. Also, the correlation between blood glucose and tear glucose will be analyzed by conducting the intravenous glucose tolerance test with normal models and diabetic models of beagles.
Diabetes, which is caused by insufficient insulin or insulin resistance, affects many people around the world. Diabetic patients should frequently check blood glucose levels to diagnose and treat diabetes, and this method is invasive and inconvenient. For replacing the painful method, various wearable electronic devices that can monitor glucose levels of body fluids(sweat, saliva, tears) have been developed. Considering that tears do not dry out and are less contaminated than other body fluids, tears are good indicators showing glucose concentrations. Furthermore, it is known that there is a strong correlation between blood and tear glucose levels because of plasma leakage through a blood-tear barrier. I developed a smart contact lens capable of monitoring glucose concentration in tears for studying the correlation between tear glucose and blood glucose. This contact lens, equipped with a biosensor with glucose oxidase (GOx) enzyme, is possible to measure glucose concentration by an electrochemical method using a two-electrode system. In addition, a wireless communication circuit is connected to the glucose biosensor in the smart contact lens. The wireless communication system is composed of a near-field communication chip and antenna, so it is possible to observe real-time sensed glucose concentrations through a smartphone. Using the developed smart contact lens, I plan to monitor tear glucose levels in tears of rabbits and beagles and compare them with blood glucose levels to find out their relation. Also, the correlation between blood glucose and tear glucose will be analyzed by conducting the intravenous glucose tolerance test with normal models and diabetic models of beagles.
주제어
#wearable device tear and blood correlation smart contact lens glucose electrochemical senso
학위논문 정보
저자
주병준
학위수여기관
Graduate School, Yonsei University
학위구분
국내석사
학과
Department of Materials Science and Engineering
지도교수
Jang-Ung Park
발행연도
2022
총페이지
x, 50장
키워드
wearable device tear and blood correlation smart contact lens glucose electrochemical senso
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