국내 연구팀이 혈액 검사 없이 운동 중 분비되는 땀만으로 지구력, 근육 변화, 단백질 대사까지 측정할 수 있는 스마트 패치를 개발했다.
KAIST 정기훈 바이오및뇌공학과 교수 연구팀은 피부에 부착 가능한 얇고 유연한 웨어러블 땀 패치를 제작했다. 패치는 땀을 순차적으로 저장하는 6~17개의 챔버와 나노플라즈모닉 센서로 구성된다. 나노 크기의 금속 패턴이 빛과 상호작용해 땀 속 특정 분자의 존재와 농도 변화를 정밀하게 감지한다. 연구팀은 실제 사람에게 패치를 착용시켜 운동 시 분비되는 땀을 연속적으로 채취하고, 시간에 따른 성분 변화를 추적했다.
그 결과, 요산·젖산·티로신 등 체내 상태를 보여주는 주요 지표 물질(바이오마커) 3종의 농도를 동시에 정량 분석할 수 있었다. 이를 통해 운동 중 지구력과 근육량 변화를 확인했으며, 수치 변화를 기반으로 통풍·간기능 이상·신장질환 등 잠재적 위험도 추적할 수 있음을 보여줬다. 또 인공지능(AI) 분석 기법을 적용해 땀 속 복합 성분 가운데 특정 대사산물 신호만 분리하는 데에도 성공했다.
정 교수는 “혈액을 채취하지 않고도 땀 패치만으로 체내 대사 변화를 시간에 따라 정밀하게 모니터링할 수 있는 기반을 마련했다”며 “일상적인 건강 모니터링은 물론 운동을 즐기는 사람들의 근육 변화와 질환 감지까지 가능해진 것”이라고 말했다. 이어 “앞으로는 만성질환 관리, 약물 반응 추적, 환경 노출 모니터링, 대사성 질환의 차세대 바이오마커 발굴 등 다양한 분야로 확장될 수 있을 것”이라고 했다.
한편, 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 지난 8월 27일 게재됐다.
KAIST 정기훈 바이오및뇌공학과 교수 연구팀은 피부에 부착 가능한 얇고 유연한 웨어러블 땀 패치를 제작했다. 패치는 땀을 순차적으로 저장하는 6~17개의 챔버와 나노플라즈모닉 센서로 구성된다. 나노 크기의 금속 패턴이 빛과 상호작용해 땀 속 특정 분자의 존재와 농도 변화를 정밀하게 감지한다. 연구팀은 실제 사람에게 패치를 착용시켜 운동 시 분비되는 땀을 연속적으로 채취하고, 시간에 따른 성분 변화를 추적했다.
그 결과, 요산·젖산·티로신 등 체내 상태를 보여주는 주요 지표 물질(바이오마커) 3종의 농도를 동시에 정량 분석할 수 있었다. 이를 통해 운동 중 지구력과 근육량 변화를 확인했으며, 수치 변화를 기반으로 통풍·간기능 이상·신장질환 등 잠재적 위험도 추적할 수 있음을 보여줬다. 또 인공지능(AI) 분석 기법을 적용해 땀 속 복합 성분 가운데 특정 대사산물 신호만 분리하는 데에도 성공했다.
정 교수는 “혈액을 채취하지 않고도 땀 패치만으로 체내 대사 변화를 시간에 따라 정밀하게 모니터링할 수 있는 기반을 마련했다”며 “일상적인 건강 모니터링은 물론 운동을 즐기는 사람들의 근육 변화와 질환 감지까지 가능해진 것”이라고 말했다. 이어 “앞으로는 만성질환 관리, 약물 반응 추적, 환경 노출 모니터링, 대사성 질환의 차세대 바이오마커 발굴 등 다양한 분야로 확장될 수 있을 것”이라고 했다.
한편, 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 지난 8월 27일 게재됐다.