당뇨병 진단 및 치료를 위해서는 정확한 혈당 및 요당 측정이 필요하다. 본 논고에서는 고대부터 근대까지 당뇨병 검사에 대한 기록을 살펴보고, 과학적인 실험결과를 기준으로 포도당을 측정하기 시작한 1900년 전후의 기록들과 자가 검사를 염두하여 보다 간편하게 시작된 1960년대 진료실 검사법들과 자가 혈당 검사를 목적으로 제작된 혈당측정 기기의 특징을 정리하고자 한다.

당뇨병은 기원전 1500년경 이집트인들에 의해 소변을 너무 많이 보고 체중이 감소하는 드문 질환으로 언급되었다. 당뇨병의 증거로 기원전 600년경에 개미가 당뇨환자의 소변에 몰리는 것을 기록한 내용은 많은 의학서에서 언급되고 있다. 그리스 의사 Aretaeus (기원전 130~200년)는 지속적인 갈증, 과도한 배뇨, 체중 감소 등의 증상을 보이는 질병을 발견하고 이 질환을 ‘과도한 소변배출’을 의미하는 뜻의 ‘diabetes’라 명명하였다. 당뇨병에 대한 최초의 명확한 언급은 아랍 의사 Avicenna (기원전 980~1037년)에 의해 발표되었는데, 당뇨병의 임상적 특징과 합병증, 질병의 진행 과정을 비교적 상세하게 설명하고 있다. 1670년에는 이질병은 소변의 달콤한 맛 때문에 “꿀과 같은”이라는 뜻이 더해져 ‘diabetes mellitus’라는 정식 이름을 갖게 되었다. 1674년에 영국인 의사인 Thomas Willis (1621-1675)는 당뇨병성 소변을 “마치 꿀이나 설탕을 섞은 것처럼 놀라울 정도로 달콤하다”고 묘사하였고 단맛은 혈액에서 먼저 나타날 것이라고 발표하였다. 실제로 당뇨병의 정도를 측정한 것은 1776년이 영국의사인 Matthew Dobson (1732–1784)이였는데, 소변의 단맛은 설탕 때문이며 혈액 내 설탕이 먼저 선행 및 동반 된다는 것을 기록하였다. 이후 19세기 말 당뇨병이 췌장과 관련이 있다는 실험과 1922년 인슐린이 분리되면서 당뇨병은 내분비 질환으로 명확히 확립되었다.

1800년대 초 Robert Brettell Bate (1782-1847)가 saccharometer(당도계)를 개발하였는데 이 기구는 1800년대에서 1870년대까지 사용되었다.
Saccharometer는 어떤 용액의 비중을 측정하여 용액 속의 당의 양을 측정하는 기기로 개발되었다. 이 saccharometer는 처음 맥아즙이나 와인의 가치를 확인하기 위한 당도측정용으로 사용되었는데, 후에 소변내 포도당 양을 측정하여 당뇨병 환자를 진단하는 데에도 활용되었다(Fig. 1). 19세기 초가 되어서야 당뇨병 환자에게 존재하는 당이 glucose라는 것을 알게 되었고, 19세기 중반에 들어서야 소변에서 과도한 당을 검출하는 것이 가능해졌다. 1838년 런던 Guy 병원의 George Rees (1813-1889)가 당뇨병 환자의 혈청에서 알코올, 에테르와 끓는 물을 이용하여 당을 설탕결 정으로 분리하면서 이 이론을 받아들이게 되었다. 이어 다양한 검사법들이 등장하기 시작하였다. 1841년 Karl Trommer (1806-1879)와 1848년 Hermann Von Fehling (1812-1885)은 알칼리성 황산구리 (alkaline cupric sulphate) 시약으로 포도당의 환원 특성을 이용해 유색 산화제일구리(cuprous oxide)를 생성하는 소변 정성검사를 고안하였다. 1850년 Jules Maumene (1818-1898)는 염화 제1주석(stannous chloride)이 포함된 양털 스트립(sheep’s wool)에 소변 한 방울을 떨어뜨려 당이 있으면 검은색이 나오는 매우 간단한 시약 ‘strip’을 최초로 개발하였다. 영국의 의사이자 생리학자인 George Oliver (1841-1915) 는 1883년 ‘침대 옆 소변 검사(On Bedside Urinary Tests)를 출간하고 소변 검사를 위한 다양한 종이 시약을 판매했으며, 알칼리성 인디고-카민(alkaline indigo-carmine)의 환원 특성을 사용하여 sugar를 검출하였다. 19세기 말에 구리 환원(copper reduction) 및 중량 측정(gravimetric measurement)을 사용하는 정량적 혈당 방법이 발표되었다. 우리가 익숙하게 알고 있는 Stanley Benedict (1884~1936)는 1908년에 향상된 요당 측정용 구리 시약(copper reagent)을 고안 했으며, 이는 개선 방법을 거쳐 소변 당 검사의 주류가 되었고 이후 50년 넘게 사용되었다(Fig. 2).

미국에서 Ames가 Clinitest를 개발하던 시기에 영국에서는 Eli Lilly and Company가 소변 당 검사용 키트로 Sheftel urine sugar test를 출시하였다. 검사키트 내에는 검사에 필요한 기구들이 case 안에 모두 들어 있었는데 당검사를 위해 구리시약을 사용하였고 가열 반응을 위해 methenamine 정제를 제공하였다(Fig.5). 이후 1954년 Eli Lilly & Co.는 구리시약을 사용 하지 않고 효소반응(glucose oxidase)을 이용하여 소변에서 당을 측정할 수 있는 Tes-Tape를 출시하였다.

Light green으로부터 dark green에서 dark blue까지 색도가 변하였는데 이를 이용하여 소변 100mL 당 0, 0.1, 0.25, 0.5, 2g의 glucose를 반정량 할 수 있었다. Ames Glucometer가 시장에서 각광을 받으면서 1980 년대에는 더 적은 혈액을 필요로하는 다양한 측정기와더 저렴한 가격에 사용할 수 있는 스트립이 다수 출시되 었고, 1999년에는 continuous glucose monitoring (CGM, 연속 혈당모니터링) 기술이 선보여 가정용 혈당 모니터링이 더욱 혁신적으로 발전하였다.