출처=카이스트

[한국미래일보=김예은 대학생 기자]

KAIST 연구진이 혈액 검사 없이 땀만으로 건강을 정밀 진단할 수 있는 ‘스마트 패치’를 개발했다. 

KAIST 정기훈 바이오및뇌공학과 교수 연구팀은 피부에 직접 부착해 땀 속 여러 대사산물을 동시에 실시간 분석하는 웨어러블 센서를 개발했다고 7일 발표했다. 이번 연구 결과는 8월 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 실렸다.

최근 땀 속 대사산물을 분석해 인체의 정밀한 생리학적 상태를 모니터링하려는 웨어러블 센서 연구가 활발히 진행 중이다. 그러나 형광 표지나 염색을 거치는 기존 방식은 땀을 수집해 제어하는 데 한계가 있어, 실체 인체에서 시간에 따른 대사산물 변화를 정밀하게 보기 어려웠다.

연구팀은 이러한 어려움을 극복하기 위해 피부에 부착하는 얇고 유연한 웨어러블 땀 패치를 개발했다. 

이 패치는 빛을 나노미터 수준에서 조작해 분자의 성질을 읽어내는 나노광학 기술과 머리카락보다 가느다란 채널 속에서 땀을 정밀하게 제어하는 미세 유체 기술을 접목해 구현됐다.

연구진은 실제 사람에게 패치를 적용해, 운동할 때 나오는 땀 속에서 시간이 지나며 달라지는 성분 변화를 연속적으로 추적하는 데 성공했다. 

기존 방식에선 동시에 가지 정도의 성분만 확인할 수 있었다면, 이번 연구는 땀 속의 요산과 젖산, 티로신 등 3가지 중요한 대사 물질이 운동과 식단에 따라 어떻게 변화하는지 분석할 수 있었다.

또한 수치 변화를 통해 통풍, 간기능 이상, 신장질환 등 잠재적 위험도 확인할 수 있다. 특히 연구팀은 인공지능(AI) 분석 기법을 적용해, 땀 속에 혼합된 복잡한 성분들 가운데서도 원하는 대사산물의 신호를 정확하게 분리해 내는 데 성공했다.

이번 성과는 만성질환 관리와 개인 맞춤형 헬스케어의 새로운 가능성을 열 것으로 보인다.