말초동맥질환 진단 웨어러블 기술

심혈관 발생을 유발하는 말초동맥질환(PAD)를 손쉽게 진단할 수 있는 유연한 웨어러블 기기가 나왔다.

KAIST는 배병수 교수 연구팀이 유연한 기판에 마이크로니들을 접합해 피부 산도(pH) 측정을 통해 말초동맥질환을 진단할 수 있는 웨어러블기술을 개발했다고 1일 밝혔다.

말초동맥질환은 관상동맥 질환과 뇌졸중에 이어 세 번째로 흔한 죽상 경화성 혈관 질환으로, 혈류 장애를 통해 허혈성 증상을 유발한다. 이를 정확히 진단하려면 광범위한 영역에서 피부 pH(산성, 알칼리성 정도)를 측정해야 한다.

연구팀은 자체 개발한 솔-젤(Sol-Gel) 합성공정을 통해 만든 실록산 골조 기반의 폴리머를 마이크로니들(굵기와 길이가 마이크로미터 수준의 작은 바늘) 소재로 만들어 상시 체액 모니터링이 가능한 웨어러블 기기 기반의 생화학 센싱 플랫폼으로 완성했다.

이 마이크로니들 센서는 돼지 피부에 1000번 삽입한 실험과 1.5㎜의 굽힘 변형 실험 후에 80% 이상의 센서 감도를 유지하는 높은 기계적 안정성을 보였다고 연구팀은 설명했다.

또 고관절에 위치한 동맥혈을 수술용 실로 압박한 다음 혈류를 인공적으로 악화시켜 말초동맥질환 모델을 만들어 마이크로니들 센서를 통해 체액의 pH를 측정한 결과, 말단으로 갈수록 산성화된 결과를 보여 웨어러블 기기 유용성을 증명했다.배병수 교수는 "서로 다른 물성을 지닌 두 물질을 기계적으로 통합한 세계 최초의 웨어러블 마이크로니들 제작기술을 확보한 것"이라며 "피부에 부착하면 말초동맥질환뿐 아니라, 당뇨병, 대사질환 등 생화학 진단을 위한 웨어러블 기기로 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.이 연구결과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스' 온라인에 실렸다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr