Fundamental Investigation of Non-invasive Determination of Glucose by Near Infrared Spectrophotometry

근적외선 분광법을 이용한 비침투적 혈당 분석법 개발에 관한 기초 연구

This study is to improve the diagnosis of diabetes mellitus and the self-monitoring of blood glucose in people with diabetes by providing a non-invasive method of monitoring blood glucose. A near-infrared (NIR) spectrophotometer was used to measure absorption spectra of 80 glucose samples ranges from 1 mg/dL to 200 mg/dL, and shows the standard error of prediction 1.8 mg/dL. Also, to investigate the effect of interference in blood, NaCl and sand were added in glucose and found the standard error of prediction of 2.8 mg/dL and 3.8 mg/dL, respectively. A new and more accurate calibration system for the spectrophotometer was developed from systematic study of light scattering, which cause nonlinear spectrophotometer response.

본 연구는 당뇨병 진단방법의 개선을 위하여 채혈을 직접적으로 하지 않고 혈당을 측정할 수 있도록 하기 위하여 근적외선 분광법을 적용하였다. 본 연구를 위하여 근적외선 분광법을 이용하여 1 mg/dL에서 200 mg/dL 사이의 표준 시료 80개 글루코오스 흡수 스팩트럼을 측정하고 이를 정량하여 표준 농도와의 상관관계를 비교하였을 때 1.8 mg/dL 오차범위에서 매우 우수하였다. 그리고 실제 혈액중에 존재할 수 있는 전해질 및 피부에 의한 산란의 영향을 연구하였을 때 모두 2.8 mg/dL 및 3.8 mg/dL의 표준오차를 나타내었다. 특히 실제 피부에 적용하기 위하여 검량곡선에 비직선성을 유발하는 빛의 산란 현상에 관한 모델링을 통하여 정확도를 향상시키는 통계적인 방법을 제시하였다.