혈중 암모니아 농도를 측정하는 휴대용 기기

(The device (pictured here with one of its test strips) could be used either by staff in clinics, or by patients in their own homes. Credit: Thomas Veltman)

암모니아는 생물 대사 과정에서 나오는 분산물이지만, 대부분의 생물에 유독한 물질입니다. 따라서 인체는 이를 처리할 수 있는 대사 과정을 지니고 있습니다. 가장 대표적인 것은 간에서 암모니아를 요소로 바꾸는 요소 회로 (urea cycle)로 새를 제외한 육상 척추동물이 암모니아를 처리하는 일반적인 방법입니다. 보다 안전한 화합물인 요소는 소변으로 배출됩니다.

하지만 간경화 환자의 경우 간 기능이 심하게 떠어져 암모니아가 분해되지 못하고 체내에 축적되게 됩니다. 이 암모니아가 뇌로 올라가는 경우 혼수 상태에 빠지게 되는 데 이를 간성 혼수(간성 뇌증, hepatic encephalopathy)라고 부릅니다. 간성 혼수는 간경화의 흔한 합병증으로 이로 인해 사망에 이르기도 합니다. 따라서 간경화 환자는 혈중 암모니아 수치를 낮추기 위해 과도한 단백질 섭취를 피하고 락툴로스 (lactulose)를 복용해 암모니아를 장에서 배출하게 해야 합니다. 하지만 위험한 수준으로 암모니아 수치가 올랐는지 확인할 방법은 피검사 밖에 없어 관리에 어려움이 있었습니다.

스탠포드 대학의 길버트 추 교수(Prof. Gilbert Chu,)가 이끄는 연구팀은 TV 리모컨 크기의 휴대용 혈중 암모니아 측정기를 개발했습니다. 이들이 개발한 암모니아 측정 장치는 혈당 측정기처럼 한 방울의 피만 있어도 혈중 암모니아 수치를 2분만에 체크할 수 있어 암모니아 수치를 조절해야 하는 환자들에게 도움을 줄 수 있을 것으로 보입니다. 물론 간성 혼수가 오는 암모니아 수치는 사람마다 다를 수 있으나 암모니아 수치가 평소보다 많이 오른다면 감염, 변비, 과도한 단백질 섭취 등 원인을 파악하고 락툴로스를 추가 복용해 집에서도 조절할 수 있는 것입니다.

혈당 측정기에 비해서 사용자가 적을 수밖에 없지만, 만성 간질환 및 간경화 환자 관리에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대됩니다. 다만 혈당 측정기처럼 수요가 많지 않을 것 같은데 과연 적절한 가격에 대량 생산될 수 있을지는 조금 의문입니다.

참고

https://newatlas.com/medical/portable-blood-ammonia-detector/

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acssensors.0c00480

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