전해질은 신경자극의 전달, 지혈, 근육의 수축 등과 같은 생리작용에 관여하고 있는 것으로 알려져 있다. 신체가 건강한 상태에서는 전해질의 체액 농도가 좁은 범위 내에서 일정하게 유지되지만, 어떤 질병에 걸리거나 혹은 신체의 상태가 좋지 않은 상태에 놓이게 되는 경우 체액의 전해질 농도가 변하게 된다. 전해질측정 장비는 전해질 전용장비, 혈액가스분석기, 생화학분석기로 분류됨에 따라 전해질측정 장비시장을 한마디로 정의하기는 매우 어렵다. 2008년 기준 약 200억원 규모의 시장을 형성하고 있는 전해질측정 장비시장의 정의, 분류별 특징, 시장 및 업체현황, 문제점에 따른 대응방안 등 연속 3회 걸쳐 짚어본다. ■장기의 장애 진단‧질병감별 전해질의 농도를 측정한다는 것은 장기의 장애 등을 진단할 수 있을 뿐만 아니라 전해질 불균형을 초래하는 각종 질병의 감별에도 사용할 수 있다. 또 전해질 불균형의 정도를 파악해 전해질의 농도를 교정하는 기준으로 삼기도 한다. 특히 장기의 장애와 관련해서는 전해질의 조절에 관계가 깊은 신장의 질환과 신장에서 전해질 대사를 조절하는 내분비 기관의 질환, 그 외에 간, 심장, 소화기 질환에서도 전해질의 불균형을 초래할 수 있기 때문에 장기의 이상 유무를 진단할 수 있다. 이밖에 이뇨제 등 각종 약물들의 사용도 전해질 검사와 관련이 있다. ■전해질측정 장비의 분류 전해질측정 장비는 검사방법, 검사항목, 검사원리에 따라 분류한다. 우선 검사방법에 따른 분류로는 검사원리 보다는 장비의 크기와 연관돼 있다. 진단검사의학과 내에 설치되는 생화학분석기에서 검사가 이뤄지는데, 전해질 검사의 70~80%가 이 검사에서 이뤄진다. 혈액가스(pH, pCO₂, pO₂)를 검사하면서 동시에 전해질 검사가 이뤄진다. 전해질만 분리돼 검사할 수 있는 단독 전해질분석기에서 검사가 진행된다. 다음은 검사항목에 따른 분류이다. 생화학분석기는 측정을 원하는 항목을 지정, 시약을 추가해 검사가 가능하다. 이를 통해 초기비용이 발생되나, 선택권이 넓다는 장점이 있다. 또 혈액가스와 전해질 검사가 동시에 가능한 장비는 측정할 수 있는 전해질의 수가 정해져 있다. 일반적으로 Na+, K+, Cl-와 iCa2+ 가 측정될 수 있다. 물론 이 항목이 모두 검사되는 분석기도 있고 조합돼 일부만 가능한 분석기도 있다. 단독 전해질분석기는 사용 목적에 따라 측정 항목을 조합한 기기들이다. 마지막으로 검사원리에 따른 분류이다. 생화학분석기, 혈액가스분석기 및 단독 전해질분석기의 원리는 ISE(Ion-Selective Electrode)를 사용해 선택적으로 투과된 전해질의 양을 기준 전압과 변화된 전압 차를 이용해서 구하는 방식이다. 변형된 방식은 전압 차를 이용해서 구하는 방법이나 실제 전극을 사용하지는 않는다. 이런 변형된 방식은 기기의 소형화와 검체의 소량화를 이끌어 현장검사(POCT)용으로 재편되고 있다. ■이온선택성전극법 보편적 사용 전해질 측정 초기에는 염광광도법(flame photometer)으로 수행되다가, 1950년대에 이온선택성전극법(Ion-Selective Electrodes: ISEs)이 개발된 이후 최근에는 염광광도법 보다 이온선택성전극법이 모든 전해질 분석법에 보편적으로 도입돼 사용되고 있다. △염광광도법: 염광 내에서 방사되는 빛을 측정한 뒤 정성 및 정량하는 방법이다. 분석기가 저렴하다는 장점이 있지만, 분석기의 크기가 크며, flame gas가 필요하다. 방사되는 빛을 분석하는데 있어서의 간섭 작용이 있기 때문에 결과 값의 정확성이 다소 떨어지는 경우가 발생될 수 있으며, 정규 표준곡선을 작성해야 되는 등의 단점이 있다. △이온선택성전극법: 작동 전극(working electrode)과 기준 전(reference electrode) 사이의 포텐셜(potential) 변화를 측정해 분석하고자 하는 이온 종의 농도를 측정하는 방법이다. 염광광도법과 비교해 분석기의 조작 방법이 간단하다. 또 검체의 탁도에 영향을 받지 않기 때문에 전혈을 직접 분석할 수 있는 장점이 있다. 즉 혈장 및 혈청으로 검체를 분리하는데 필요한 시간을 줄일 수 있기 때문에 응급 검사에서 긴요하게 적용돼 사용될 수 있는 방법이다. 이밖에 수십 마이크로 정도의 적은 샘플 양으로도 검사가 가능하기 때문에 환자에게 채혈에 따른 충격을 주지 않고 검사를 수행할 수 있다. 이온선택성전극법을 이용한 전해질분석기는 크게 탁상형 전해질분석기(Bench top electrolyte analyzer)와 1990년대에 등장하기 시작한 현장검사용 형태(Point-of-care)의 전해질분석기로 구분된다. 해외 다국적 기업들이 주로 선보이고 있는 탁상형 전해질분석기는 여러 종류의 시약과 전극 및 각종 소모품들을 각각 주기적으로 교체해 사용해야 하기에 유지관리 측면에서 번거로움이 많다. 기존의 제조사들이 더 좋은 사양의 분석기를 개발하지 않다보니 분석기의 사양이 떨어지는 경향이 있다. 종래의 현장검사용 형태의 전해질 분석기들은 1회용 슬라이드를 사용하는 장점을 가지고 있으나, 사용자의 실수 혹은 제품의 결함으로 재검이 발생되는 경우 경제적으로 부담이 되는 단점이 있다. 기준 용액으로 사용되는 용액이 증발 및 오염에 의해 변질되는 경우 결과 값을 신뢰할 수 없으며, 종래의 탁상형 전해질분석기들과 마찬가지로 제조사들이 더 이상 제품을 추가로 개발하지 않아 저급해 보이는 단점이 있다. 국내 기업인 아이센스는 이러한 해외 유수의 다국적 기업들의 전해질 분석기의 단점을 개선해 최신의 IT기술을 반영하고, 시약과 센서(전극) 그리고 검체 공급부(샘플러) 등의 모든 소모품을 하나의 카트리지 방식을 도입해 ‘i-Smart 30’을 선보였다. |
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