운동 중 땀에서 포도당, 젖산, 요산 추적하는 비침습형 웨어러블 장치 개발

Seoul워싱턴 주립대학(WSU)의 과학자들이 운동 중인 사람들의 땀에서 중요한 화학 물질을 검사하는 웨어러블 기기를 개발했습니다. 이 기기는 3D 프린팅으로 제작되었으며, 건강 상태를 모니터링하고 당뇨병, 통풍, 신장 질환, 심장 질환 등의 진단에 도움을 줄 수 있습니다.

연구자들은 연구 진행을 위해 다음과 같은 주요 바이오마커를 중점적으로 분석하였습니다:

• 포도당 수치: 당뇨병 관찰에 사용됨
• 젖산 수치: 운동 강도를 나타냄
• 요산 수치: 통풍, 신장 질환 및 심장 질환의 위험을 나타냄

건강 모니터는 3D 프린팅을 사용하여 단일 단계로 장치를 제작합니다. 단일 원자 촉매와 효소를 결합하여 저농도의 바이오마커를 정확하게 측정합니다. 이 장치는 특정 화학 물질의 농도를 나타내기 위해 색이 변하는 세 가지 센서를 포함하고 있습니다.

땀은 사람의 건강 상태를 보여주는 중요한 화학 물질을 포함하고 있습니다. 땀을 수집하는 것은 쉽고 피를 뽑는 것처럼 바늘을 사용하지 않습니다. 이러한 땀 속의 미세한 화학 물질을 측정하는 것은 어려운 일입니다. 기존의 다른 땀 센서는 복잡하고, 특별한 도구가 필요하며, 제작이 어렵습니다. WSU 팀은 그들의 센서를 더 향상시키고 정확하게 만들기 위해 단일 원자 촉매를 사용했습니다.

과학자들은 땀의 분비율과 생체 지표 수준을 측정할 수 있는 작은 통로를 가진 장치를 개발했습니다. 3D 프린팅 기술은 이러한 통로를 외부의 영향을 받지 않도록 안정적으로 만드는 데 도움을 주어, 더 정확하고 깨끗한 데이터를 얻을 수 있게 합니다.

더 읽기:

오늘 · 오후 12:22

명왕성의 달 카론에서 밝혀진 새로운 화학 비밀

자원자들을 대상으로 테스트한 모니터는 실험실 결과와 유사한 정확한 측정값을 보여주었습니다. 자원자들은 운동하는 동안 팔에 모니터를 착용했으며, 이를 편안하게 느꼈습니다. 연구자들은 이제 장치의 디자인을 개선하고 그 정확성을 확인하고 있습니다.

팀은 그들의 기술을 판매하려고 하고 있습니다. 워싱턴 주립대학교의 상업화 사무소는 지적 재산권을 확보하기 위해 임시 특허를 신청했습니다. 이 연구는 미국국립과학재단, 질병통제예방센터 및 스타트업 자금 지원을 받았습니다.

WSU의 박사 과정 학생이자 연구의 주저자인 추추 첸은 전 세계적으로 당뇨병이 큰 문제라고 말했다. 첸은 의료 분야, 특히 질병을 감지하는 데 있어서 3D 프린팅 기술이 어떻게 활용될 수 있는지를 탐구하고자 했다.

이 기기는 포도당, 젖산, 요산을 측정하며, 더 많은 바이오마커를 감지하도록 조정할 수 있습니다. 워싱턴 주립대의 카이옌 치우 교수와 연구 교수인 애니 두가 연구를 이끌었습니다. 그들은 이 기기를 더욱 효과적이고 사용하기 쉽게 만들기 위해 노력하고 있습니다.

이 기기는 3D 프린팅과 단일 원자 촉매 반응을 활용하는 독특한 기술을 갖추고 있습니다. 비침습적인 방법으로 건강을 손쉽고 신뢰성 있게 점검할 수 있는 방법을 제공합니다. 더 많은 발전이 이루어진다면, 이 기술은 정기적인 건강 검진에 일반화될 수 있을 것입니다.