이 작은 패치는 웨어러블 기술의 미래가 될 수 있습니다. 1

이 작은 패치는 웨어러블 기술의 미래가 될 수 있습니다.

지난 몇 년 동안 웨어러블 부문(스마트워치와 피트니스 밴드)은 새로운 바이오센싱 기능을 탑재하는 데 정체된 듯합니다. 그렇습니다. 소형화된 형태로 엔지니어링하는 것은 쉽지 않지만, 동시에 웨어러블을 겨냥한 놀라운 발전도 보았습니다.

최신 제품은 싱가포르의 난양기술대학의 전문가들의 호의로 나왔습니다. 이 팀은 반창고처럼 생긴 석고를 개발했는데, 땀을 분석하고 바이오마커를 찾을 수 있습니다. 미세유체학 분야에서 땀은 건강 감지 데이터의 금광이자 웨어러블 기술의 차세대 주요 수단으로 여겨지고 있습니다.

저널에 게재된 연구 논문에서 분석 화학이 팀은 땀에서 젖산, 요소, 포도당 수치를 식별하기 위한 별도의 화학 수용체가 있는 하이드로겔 기반 필름을 설명합니다. 이 방법은 완전히 비침습적이므로 모든 데이터는 모든 형태의 운동 후 피부에 나타나는 땀에서 분석됩니다.

붕대에는 센서의 심장인 작은 레이저가 통합되어 있습니다. 이 조립체는 액정의 작은 물방울로 싸여 있어 레이저가 작동하는 방식을 제어하는 ​​데 도움이 됩니다. 그런 다음 레이저로 채워진 물방울을 하이드로젤이라는 부드럽고 젤리 같은 소재에 올려 패치를 유연하고 편안하게 착용할 수 있게 합니다.

이 팀은 이것이 땀 속의 다양한 화학 물질을 놀라운 정확도로 감지하고 측정할 수 있는 최초의 웨어러블 센서라고 주장합니다. 특별한 점은 매우 작은 양에서 훨씬 더 큰 농도에 이르기까지 광범위한 화학 물질을 포착할 수 있다는 것입니다.

피부에 바르면 레이저에서 나오는 빛을 이용해 신체의 특정 화학 물질이나 물질을 감지하고 측정합니다. 이 경우 바이오마커는 요소, 포도당, 젖산입니다. 가장 좋은 점은 이 패치가 단 몇 분 만에 분석 결과를 제공할 수 있어 사용자가 병원을 방문하거나 부피가 큰 기계를 다루는 번거로움을 덜어준다는 것입니다.

그리고 여기 가장 좋은 부분이 있습니다. 붕대에 빛을 비추기만 하면 스마트폰이 분석을 수행합니다. 팀은 앱을 사용하여 빛 변동 데이터를 읽고 해석했습니다. “실제 실험에서 석고는 땀 속의 포도당, 젖산, 요소 수치의 미세한 변동을 0.001mm까지 성공적으로 포착했습니다. 이는 현재 유사한 기술보다 100배 더 뛰어납니다.”라고 팀은 말합니다.

“저희의 혁신은 당뇨병 환자가 건강을 모니터링하는 비침습적이고 빠르고 효과적인 방법을 나타냅니다. 마이크로레이저와 소프트 하이드로젤 필름을 결합함으로써, 저희는 환자에게 보다 즐거운 건강 모니터링 경험을 제공하는 웨어러블 레이저의 실현 가능성을 입증했습니다.”라고 이 기관의 전기 및 전자 공학부(EEE)의 Chen Yu-Cheng 교수가 설명합니다.

위에서 언급한 바이오마커 중에서 포도당은 현재 Apple과 Samsung과 같은 거대 기업의 주요 타깃입니다. 그러나 두 회사 모두 스마트워치 기반 포도당 분석 기술을 완성하지 못했으며, 시장에 출시되기까지는 시간이 좀 걸릴 수 있습니다. 경쟁이 치열하고, 당연히 그럴 만합니다.

땀 분석팀을 만든 NTU 팀.

현재, 집에서 혈당을 분석하려면 피부를 찌르고 화학 분석을 위해 물방울을 꺼내야 합니다. 침습적이고 모든 사람이 편안한 것은 아닙니다. 또한 여러 팀이 스마트워치의 바이오센서에서 볼 수 있는 LED를 사용하여 혈당 수치를 분석하는 방법을 연구하는 이유도 여기에 있습니다.

NTU 팀이 개발한 유연한 피부는 올바른 방향으로 나아가는 한 걸음입니다. 저렴하고 일회용 솔루션이며, 연구 논문에 따르면 “땀에서 분비되는 약물, 병리학적 화학 물질 등과 같이 감지 가능한 생체 분자의 범위를 확장할 수 있습니다.”

스마트워치가 비슷한 기능을 달성하는 맥락에서, 글쎄요, 이건 일시적인 해결책에 가깝습니다. 저는 바이오센싱 패치를 담당한 팀에 물었고, 그들은 스마트워치나 피트니스 밴드 폼 팩터에 통합할 수 없다고 말했습니다. 그것은 주로 관련된 감지 모델과 관련이 있습니다.

스마트 밴드에이드의 작동 방식.

“개발된 센서는 현재 재사용할 수 없기 때문에 스마트워치에 부착하기에 적합하지 않습니다. 특히 이 기술은 화학 물질에 의존하기 때문입니다. 웨어러블은 대부분 심박수, 압력 등과 같은 물리적 신호에 적합한데, 이는 측정에 액체가 필요하지 않기 때문입니다.” NTU 전문가들은 Moyens I/O에 이렇게 말했습니다.

하지만 이 패치를 스마트워치와 통합할 수 있는지 여부와 관계없이 여기에는 엄청난 잠재력이 있습니다. 왜 그것을 자체 클래스의 제품으로 보지 않습니까? Ultrahuman과 같은 여러 브랜드는 이미 휴대전화에 연결된 상태에서 건강을 모니터링하는 센서가 장착된 스킨 패치를 제공합니다.

그리고 다재다능한 측면이 있습니다. NTU 팀이 개발한 스마트 패치는 이미 젖산과 요소라는 두 가지 추가 생물 분자를 감지할 수 있습니다. 게다가 하이드로겔 필름의 콜레스테릭 액정(CLC) 물방울을 변경함으로써 패치는 더 많은 생물 분자를 감지할 수 있습니다.

두 개의 삼성 갤럭시 워치 7 스마트워치가 테이블 위에 나란히 놓여 있습니다.

예를 들어, 요소를 살펴보자. 땀 속의 요소 수치와 당뇨병 관련 문제 사이에는 강한 상관관계가 있으며, 신장 문제를 나타내는 지표이기도 하다. 흥미롭게도, 저널에 게재된 논문 생리학적 측정 스마트워치와 비슷하게, 빛 센서를 사용하여 땀 속의 요소 수치를 측정하는 접근 방식을 자세히 설명합니다.

다음으로 젖산 수치가 있습니다. 땀 속의 이 화학 물질은 젖산 수치를 측정하는 데 사용되므로 젖산 수치를 분석하는 것은 운동선수에게 신의 선물이 될 수 있습니다. 운동 강도와 스포츠 성과흥미롭게도, 이 논문에서 과학 보고서 맞춤형 바이오센서를 사용하면 땀의 젖산 수치를 비침습적으로 지속적으로 분석할 수 있습니다.

표피 및 전극 기반 비침습 패치도 개발되었습니다. 많은 연구에 따르면 우리는 웨어러블 바이오센싱에서 또 다른 도약의 정점에 있다는 것이 확인되었습니다.

우리에게 필요한 것은 새로운 제품 범주를 실험하거나 스마트워치와 밴드에 대한 엔지니어링 도메인에 속하는 연구를 기반으로 구축할 의향이 있는 브랜드뿐입니다. 그리고 물론, Apple Watch 금지로 이어진 특허받은 웨어러블 기술에 대한 Apple-Masimo 소송에서 촉발된 지옥과는 달리 윤리적이어야 합니다.

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