KAIST, 다리 말초동맥질환 진단 '착용 가능 미세바늘 센서' 개발

당뇨병·대사질환 등 환자 모니터링…"제때, 적절한 치료 가능"

한국과학기술원(KAIST)은 다리(하지) 등 말초동맥질환(PAD) 진단에 응용할 수 있는 의료용 센서 기술을 개발했다고 1일 밝혔다.

KAIST 웨어러블 플랫폼소재 기술센터 배병수 교수와 한국과학기술연구원(KIST) 이원령 박사, 서울대병원 정승환 박사는 유연한 웨어러블 마이크로니들(착용할 수 있는 미세 바늘) 센서를 활용해 PAD 모델의 pH(산성·알칼리성의 정도) 분포도를 측정하는 데 성공했다.

연구팀은 일반적인 웨어러블 진단 기기가 접근하지 못했던 체액에 마이크로니들을 이용해 체내 조직안으로 들여보냈고, 이를 통해 생화학적 질병을 진단해 냈다.

경증·만성 PAD를 가진 대부분 환자는 질병 발생·진행을 알 수 있는 임상 증상이 나타나지 않는데, pH 변화를 모니터링하게 되면 조직 손상을 적절히 반영해 치료할 수 있다.

다만 피부의 pH 기록은 땀·물·화장품 등 오염물질로 부정확한 단점이 있어 피부 산도를 직접 측정하는 게 중요하다.

연구팀은 자체 개발한 실록산(Si-O-Si) 골조 기반의 폴리머를 마이크로니들 소재로 활용해 상시 체액 모니터링이 가능한 생화학 센싱 플랫폼을 완성했다.

유연한 마이크로니들 pH 센서는 돼지 피부 1천번 투입 실험과 1.5㎜의 굽힘 변형 실험 뒤에도 80% 이상 센서 감도를 유지하는 등 안정성을 보였다.

배병수 교수는 "부드러운 소재에 접합시킨 질병 진단 마이크로니들 필름을 피부에 부착하면 말초동맥질환은 물론 당뇨병·대사질환 등 생화학 진단이 가능한 착용 기기로 활용될 수 있을 것"이라며 "만성 질환자들이 통증이나 불편함 없이 상태를 모니터링하고 시기적절한 치료를 받을 수 있다"고 설명했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에 온라인 게재됐다.

/연합뉴스