초록 ▼

□ 연구개요
딥러닝을 이용한 실시간 연속 혈당 모니터링 패치형 센싱 플랫폼 개발
1단계: 마이크로니들 기반 패치형 피하간질액 글루코스 센싱 모듈 개발,
2단계: 스마트폰/스마트워치로 연동되는 초경량 웨어러블 센싱 플랫폼 개발을 통한
3단계: 딥러닝을 이용한 고정확도 예측을 통한 실시간 연속 혈당 모니터링

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 세부연구목표 1: 마이크로니들 기반 패치형 글루코스 센서 개발
(1) 연구범위 1: 마이크로니들 기반 패치형 글루코스 센서 고신뢰성 제조법 고안
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□ 연구개요
딥러닝을 이용한 실시간 연속 혈당 모니터링 패치형 센싱 플랫폼 개발
1단계: 마이크로니들 기반 패치형 피하간질액 글루코스 센싱 모듈 개발,
2단계: 스마트폰/스마트워치로 연동되는 초경량 웨어러블 센싱 플랫폼 개발을 통한
3단계: 딥러닝을 이용한 고정확도 예측을 통한 실시간 연속 혈당 모니터링

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 세부연구목표 1: 마이크로니들 기반 패치형 글루코스 센서 개발
(1) 연구범위 1: 마이크로니들 기반 패치형 글루코스 센서 고신뢰성 제조법 고안
⚬ 홀로우마이크로니들, 솔리드마이크로니들 등에 비효소 형광 글루코스 센서를 고정하는 제조법 고안 및 검토
⚬ 정량의 센서를 고정하기 위한 제조법 확립
(2) 연구범위 2: 마이크로니들 센서의 형광 특성 및 in vitro 글루코스 응답성 확인
⚬ 생리 혈당치에 해당되는 글루코스 농도에서 (0-400 mg/dL) 마이크로니들 센서의 응답 검증
(3) 마이크로니들 기반 패치형 글루코스 센서 in vivo 사용 시의 문제점 개선
⚬ 마이크로니들이 체내 삽입 시에 정확도에 영향을 미치는 ROS 를 제거하는 디자인 제시 및 검증
⚬ pH와 함께 보정함으로써 정확도를 향상시키는 방법 제안 및 검증

2. 세부 연구목표 2: 패치형/웨어러블 형광 글루코스 센서 시스템 구축 및 스마트폰으로의 연계
(1) 웨어러블 형광강도 검출기 개발
LED와 포토다이오드로 구성된 소형 웨어러블 형광 강도 검출기 제작
⚬ 포토다이오드의 신호를 전송하는 RFID와 집적화
(2) 웨어러블 형광 강도 검출기와 스마트폰 연계
⚬ 웨어러블 형광 강도 검출기로 무터 무선 전송되는 데이터를 스마트폰이나 스마트워치에서 받을 수 있는 앱 개발

3. 세부연구목표 3: 실시간 연속 혈당 모니터링을 위한 혈당 예측 알고리즘 개발
⚬ 측정된 형광 강도와 글루코스 농도 데이터를 신경회로망에 넣어서 형광 강도로부터 혈당을 예측하는 딥러닝 알고리즘 확립

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
1. 마이크로니들 센서 패치의 원천 기술 확보
⚬ ROS scavenging effect를 가진 마이크로니들을 개발함으로써, 향후 마이크로니들을 장기간 사용하는 센서 플랫폼으로 사용할 시에 발생할 수 있는 문제를 해소하는 원천 기술을 확보하였음.
2. 경제적 사회적 측면
⚬ 국내 의료기기 연구 인프라 향상 및 다양한 개발 툴을 제공하여, 세계적으로 연구 개발 단계의 연속 피하간질액 (ISF) 모니터링 의료기기 시장 및 CGM 시장에 추가적 기여를 할 것으로 기대
⚬ 웨어러블 패치형 센서는 인체 삽입형 CGM에 거부감 정도를 현저하게 낮춰 CGM 시장이 1형 당뇨 뿐 아니라, 2형 당뇨, 당뇨 위험군까지 시장을 넓힐 수 있어 경제적 파급효과가 크게 증가할 것이라고 예상됨

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• (1) 세부 연구목표 1: 마이크로니들 기반 패치형 글루코스 센서 개발 ... 4
• (2) 세부 연구목표 2: 패치형/웨어러블 형광 글루코스 센서 시스템 구축 및 스마트폰으로의 연계 ... 8
• (3) 세부 연구목표 3: 실시간 연속 혈당 모니터링을 위한 혈당 예측 알고리즘 개발 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• (1) 기술적 측면 ... 12
• (2) 경제적·사회적 측면 ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• (1) 마이크로니들형 센서 원천기술 확보 ... 12
• (2) 후속 연구 ... 13
• (3) 상용화 협력/기술이전 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 13
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 15
• 끝페이지 ... 15