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문제 정의
- 3 μm 정도의 미세기공을 보유한 폴리우레탄 분리막의 제조 과정과 기본적인 측정 메카니즘에 대해 기술하였고[20], 그 다음에는 혈당을 측정하는데 가장 중요한 여러가지 요인들인 온도와 습도의 영향들에 대해 조사하였고[21, 22], 또한 혈액 속에 있는 첨가물들이 혈당측정에 미치는 영향에 대해 조사하였다[23]. 본 연구에서는 혈중 글루코우즈 농도 측정에 크게 영향을 줄 수 있는 혈액중의 혈구 용적 물인 헤마토크릿에 관해 특별히 집중적으로 연구하였다. 헤마토크릿이 0%인 플라즈마로부터 헤마토크릿 70% 까지 점차로 증가시켜가며 글루코우즈의 농도의 변화에 따른 680 nm에서의 최종 흡광도를 측정하였다.
제안 방법
- 본 연구에서는 혈중 글루코우즈 농도 측정에 크게 영향을 줄 수 있는 혈액중의 혈구 용적 물인 헤마토크릿에 관해 특별히 집중적으로 연구하였다. 헤마토크릿이 0%인 플라즈마로부터 헤마토크릿 70% 까지 점차로 증가시켜가며 글루코우즈의 농도의 변화에 따른 680 nm에서의 최종 흡광도를 측정하였다. 얻어진 흡광도를 통해 시간에 따른 K/S 결과치를 얻어 헤마토크릿이 혈당측정에 미치는 영향을 조사하였다.
- 헤마토크릿이 0%인 플라즈마로부터 헤마토크릿 70% 까지 점차로 증가시켜가며 글루코우즈의 농도의 변화에 따른 680 nm에서의 최종 흡광도를 측정하였다. 얻어진 흡광도를 통해 시간에 따른 K/S 결과치를 얻어 헤마토크릿이 혈당측정에 미치는 영향을 조사하였다.
- 얻어진 용액의 점도는 Brookfield점도계로 측정하였다. 글루코우즈의 농도에 따라 INT의 색 변환정도는 Shimadzu사의 UV-2101PC 자외선/가시광선 흡광 분석기를 사용하여 분석하였다. 온도를 일정하게 유지하는 항온조는 Johnson JS-WBP-170P 모델을 사용하였다.
- 필요하다[21]. TiO2 dip, Indicator dip, Enzyme dip, Polymer dip, 그리고 Crosslinking dip 용액들의 조성들은 이미 발표된 논문에 수록된 방법대로 진행하였다 [22].
- 폴리우레탄 MOV 분리막을 활성화시킨 후 측정용 샘플을 위해 제조시키는 방법은 이미 발표된 논문에 수록된 방법대로 진행하였다[22]. 플라즈마 또는 혈액 100 mL에 각 10, 20, 50, 100, 200, 400, 600 mg의 글루코우즈를 넣어 잘 교반시켰다.
- 방법대로 진행하였다[22]. 플라즈마 또는 혈액 100 mL에 각 10, 20, 50, 100, 200, 400, 600 mg의 글루코우즈를 넣어 잘 교반시켰다. 그리고 얻어진 측정용 샘플에 각각의 용액 한 방울씩 떨어트려 반응시켜 매순간 생성하는 formazan의 농도 변화를 680 nm에서의 흡광도를 통해 얻어내었다.
- 분리한다. 그 후 분리해서 얻은 응고된 혈구와 플라즈마를 알맞은 비율로 혼합하여 헤마토크릿 20, 40, 60, 70%인 혈액을 각각 만든다. 각각의 혈액 100 mL에 글루코우즈 100, 200, 400, 600 mg을 넣어 측정용 기준용액을 얻는다.
- 각각의 혈액 100 mL에 글루코우즈 100, 200, 400, 600 mg을 넣어 측정용 기준용액을 얻는다. 활성화된 폴리우레탄 진단막에 이미 만들어진 다양한 헤마토크릿과 여러가지 글루코우즈 농도를 가진 시험용 혈액 등을 반응시켜 680 nm에서의 흡광도를 얻어 각각의 K/S를 구하고 얻어진 글루코우즈 농도와 K/S 값의 직선상에서의 기울기 값인 Dose Response Slope (DRS)를 각각 구하였다.
- 혈액 속에 있는 혈구용적율인 헤마토크릿의 영향을 알아보기 위해서 글루코우즈가 녹아 있는 플라즈마 용액을 기준용액으로 설정하였다. 글루코우즈의 농도와 680 nm에서의 흡광도와의 관계를 기준으로 알아보기 위해 플라즈마에 녹아있는 글루코우즈의 양을 10, 20, 50, 100, 200, 400, 600 mg/dL으로 변화시키면서 얻어진 K7S (680 nm)의 측정치와 글루코우즈 농도에 대한 관계를 얻어 Fig.
- 기준용액으로 설정하였다. 글루코우즈의 농도와 680 nm에서의 흡광도와의 관계를 기준으로 알아보기 위해 플라즈마에 녹아있는 글루코우즈의 양을 10, 20, 50, 100, 200, 400, 600 mg/dL으로 변화시키면서 얻어진 K7S (680 nm)의 측정치와 글루코우즈 농도에 대한 관계를 얻어 Fig. 2에 나타내었다. Fig.
- 본 실험에서 헤마토크릿 20%와 40%를 가진 혈액을 이용해 다양한 글루코우즈의 농도를 이용해 농도와 K/S 측정값과의 관계를 조사하였다. 얻어진 K/S의 최종 결과치와 농도와의 관계를 Fig.
- 정상적인 사람이 가지는 헤마토그릿보다 높은 헤마토크릿을 갖는 혈액에서의 글루코우즈의 농도와 K/S 측정치와의 관계를 조사하기 위해 헤마토크릿 60%와 70%에 이르는 혈액을 이용하였다. 높은 헤마토크릿를 가진 혈액에 여러가지 농도의 글루코우즈를 녹여 만든 용액를 680 nm에서 흡광도를 조사하여 혈중 글루코우즈의 농도와 K/S의 측정치를 Fig.
- 높은 헤마토크릿을 가진 혈액에서 글루코우즈의 농도와 K/S 측정치와의 관계를 보다 자세히 알아보기 위해 글루코우즈의 농도가 높은 용액을 이용하였다. 먼저 헤마토크릿 0%인 플라즈마로부터 헤마토크릿 20, 40, 60, 70%인 각각의 용액 100 mL에 글루코우즈 100, 200, 400, 600 mg을 넣어 기준용액을 만들고 그 용액을 가지고 우레탄 진단막을 통해 얻어진 680 nm에서의 K/S 결과치를 Fig.
- 먼저 헤마토크릿 0%인 플라즈마로부터 헤마토크릿 20, 40, 60, 70%인 각각의 용액 100 mL에 글루코우즈 100, 200, 400, 600 mg을 넣어 기준용액을 만들고 그 용액을 가지고 우레탄 진단막을 통해 얻어진 680 nm에서의 K/S 결과치를 Fig. 5에서 나타내었다. Fig.
- 폴리우레탄 진단막을 이용한 글루코우즈의 농도를 측정하기 위해 기본 실험을 수행하고 또 헤마토크릿이 혈당 측정에 미치는 영향을 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
대상 데이터
- 2-(p-Iodophenyl)-3-nitrophenyl-5-phenyl tetrazolium chloide (INT), methanol, sodium phosphate, polyethylene imine (PEI), diaphorase, glucose dehydrogenase (GDH), PIPES (Na salt), NAD (Sigma Type V-C), Triton X-100, bovine serum albumine (BSA), Olin 10G, poly(vinyl alcohol), plasma (혈장), 1 -ethyl-3-(3-di-meth- ylaminopropyl)-camodiimide (EDAC) 등은 Sigma로부터 구입해 정제 없이 사용하였다. TiCh (325 mesh size, anatase), ascorbic acid (AA), sodium acetylsalicylate (SA)등은 Aldrich에서 구입해 정제없이 사용하였다.
- 구입해 정제 없이 사용하였다. TiCh (325 mesh size, anatase), ascorbic acid (AA), sodium acetylsalicylate (SA)등은 Aldrich에서 구입해 정제없이 사용하였다. 폴리우레 탄 MOV 분리 막과 poly(ethyltere phthalate) (PET) 는 Bayer에서 구입하였고, 특별히 PET는 플라즈마에 의해 표면처리한 후 사용하였다.
- TiCh (325 mesh size, anatase), ascorbic acid (AA), sodium acetylsalicylate (SA)등은 Aldrich에서 구입해 정제없이 사용하였다. 폴리우레 탄 MOV 분리 막과 poly(ethyltere phthalate) (PET) 는 Bayer에서 구입하였고, 특별히 PET는 플라즈마에 의해 표면처리한 후 사용하였다.
이론/모형
- 얻어진 용액의 점도는 Brookfield점도계로 측정하였다. 글루코우즈의 농도에 따라 INT의 색 변환정도는 Shimadzu사의 UV-2101PC 자외선/가시광선 흡광 분석기를 사용하여 분석하였다.
- 글루코우즈의 농도에 따라 INT의 색 변환정도는 Shimadzu사의 UV-2101PC 자외선/가시광선 흡광 분석기를 사용하여 분석하였다. 온도를 일정하게 유지하는 항온조는 Johnson JS-WBP-170P 모델을 사용하였다.
- 그리고 얻어진 측정용 샘플에 각각의 용액 한 방울씩 떨어트려 반응시켜 매순간 생성하는 formazan의 농도 변화를 680 nm에서의 흡광도를 통해 얻어내었다. 실험결과를 통해 글루코우즈와 K/S와의 관계를 얻어내는 방법은 이미 발표된 논문에 수록된 방법대로 진행하였다[22].
성능/효과
- 2에 나타내었다. Fig. 2에서 볼 수 있는 것처럼 400 mg/dL 이상의 높은 글루코우즈의 농도에서의 K/S의 값이 다소 직선보다 낮게 나타나지만 전반적으로 글루코우즈의 농도와 K/S의 값과의 관계가 직선적으로 나타나는 것을 알 수 있었다.
- 3에서 볼 수 있는 것처럼 헤마토크릿 20%의 혈액에서의 글루코우즈의 농도와 K/S와의 직선 기울기가 플라즈마에서의 직선 기울기와 비교해 볼 때 크게 감소하지 않았다. 헤마토크릿 40%의 혈액의 경우 직선 기울기가 플라즈마에서의 기울기에 비해 다소 감소하였지만 혈당 측정에 크게 영향을 줄 정도는 아닌 것으로 나타났다.
- 4에 나타내었다. Fig. 4에서 볼 수 있는 것처럼 60%와 70%와 같은 높은 헤마토크릿에서의 dose-response slope (DRS)는 플라즈마에서 얻어진 DRS에 비해 매우 완만한 값이 얻어진 것을 알 수 있었다.
- 5에서 볼 수 있는 것처럼 글루코우즈의 농도 100 mg/dL에서는 헤마토크릿이 높아짐에 따라 큰 차이를 보이지 않는다. 글루코우즈의 농도가 다소 높아진 200 mg/dL의 경우 낮은 헤마토그릿에서는 기준 값을 별로 벗어나지 않지만 60%와 70%와 같은 높은 헤마토크릿에서는 K/S의 측정치가 다소 줄어드는 것을 알 수 있었다. 글루코우즈의 농도가 매우 높은 400 mg/dL와 600 mg/dL에서는 헤마토크릿의 영향을 더 많이 받는 것을 발견할 수 있었다.
- 글루코우즈의 농도가 다소 높아진 200 mg/dL의 경우 낮은 헤마토그릿에서는 기준 값을 별로 벗어나지 않지만 60%와 70%와 같은 높은 헤마토크릿에서는 K/S의 측정치가 다소 줄어드는 것을 알 수 있었다. 글루코우즈의 농도가 매우 높은 400 mg/dL와 600 mg/dL에서는 헤마토크릿의 영향을 더 많이 받는 것을 발견할 수 있었다. 이것은 일반적으로 적혈구 세포들이 글루코우즈가 확산하는 것을 막을 수 있는데, 특히 높은 헤마토크릿에서는 용액 내의 많은 적혈구가 글루코우즈의 침투를 막아 효소와 반응하는 양을 줄여주기 때문에 높은 헤마토그릿에서는 낮은 흡광도를 나타내는 것으로 볼수 있다.
- 1) 폴리우레탄 진단막을 이용해 플라즈마에 녹아있는 여러 가지 농도의 글루코우즈와 반응시킨 결과 농도와 680 nm에서 얻어진 K/S 측정 결과치와의 관계가 직선적으로 비례함을 알 수 있었다.
- 2) 20%의 낮은 헤마토크릿을 가진 혈액에서는 플라즈마와 비교해 농도와 K/S 결과치가 크게 감소하지 않았음을 알 수 있었다.
- 3) 헤마토크릿 40%에서는 글루코우즈의 농도와 K/S 결과치로부터 얻은 DRS가 다소 완만해지는 것을 알 수 있었다.
- 4) 60%와 70% 같은 높은 헤마토크릿에서는 적혈구가 글루코우즈의 침투에 크게 영향을 미쳐 DRS가 크게 완만해지는 것을 볼 수 있었다.
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