혈액검사 대체?..KAIST, 땀으로 체내 변화 추적 ‘스마트 패치’ 개발

작성일 09-07

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">혈액검사 대체 가능성…개인 맞춤형 헬스케어·질환 관리 활용 기대</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="YzkKYlUlme">
          <p contents-hash="75c4afa99e5af03ecd8c51bc5d695fcc80331b40596c22f3a7a28aef6e735eec" dmcf-pid="GqE9GSuSmR" dmcf-ptype="general"> [이데일리 안유리 기자] KAIST 연구진이 땀만으로 체내 변화를 정밀하게 측정할 수 있는 ‘스마트 패치’를 개발했다. 기존 혈액 검사 대신 땀만으로도 건강 상태를 진단할 수 있어 개인 맞춤형 헬스케어 기술 발전에 기여할 전망이다. </p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="cfba8a9a846b36d34eb2c62d94378e28b6bd15bcb06eb633918ec5dbb35973f6" dmcf-pid="HQveut8tOM" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="정기훈 KAIST 바이오및뇌공학과 교수 연구팀이 개발한 스마트 패치 사용 예시(사진=KAIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/07/Edaily/20250907120247591byrr.jpg" data-org-width="643" dmcf-mid="y2QHkgSgrJ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/07/Edaily/20250907120247591byrr.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            정기훈 KAIST 바이오및뇌공학과 교수 연구팀이 개발한 스마트 패치 사용 예시(사진=KAIST)
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="f476287132907a79ebfec48df27bad3678582e57be934fdef34a7d021911acfb" dmcf-pid="XxTd7F6Fwx" dmcf-ptype="general">
           KAIST는 정기훈 바이오및뇌공학과 교수 연구팀이 땀 속 여러 대사산물을 동시에 실시간으로 분석할 수 있는 웨어러블 센서를 개발했다고 7일 밝혔다.
          </div>
          <p contents-hash="23f8bd80069571f55ba0dcada821660003f92bade2e092e927f5db8a158d2905" dmcf-pid="ZMyJz3P3mQ" dmcf-ptype="general">최근 땀 속 대사산물을 분석해 인체의 정밀한 생리학적 상태를 모니터링하려는 웨어러블 센서 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존의 형광 표지나 염색을 거치는 ‘표지(label)’ 기반 센서나 ‘비표지(label-free)’ 방식은 효과적인 땀 수집과 제어에 어려움이 있어 실제 인체에서 시간에 따른 대사산물 변화를 정밀하게 관찰하는 데 제약이 있었다.</p>
          <p contents-hash="ff67b7a2bfae529410f578fefc9add79a6f60b2d9855aae0be20cf0a9568886e" dmcf-pid="5RWiq0Q0sP" dmcf-ptype="general">이런 제약을 극복하고자 연구팀이 개발한 센서는 피부에 직접 부착하는 얇고 유연한 웨어러블 땀 패치다. 이 패치에는 땀을 모으고 미세한 통로와, 빛을 이용해 땀 속 성분을 정밀하게 분석하는 초미세 ‘나노플라즈모닉 구조’가 함께 탑재돼 있다. 나이는 나노 크기의 금속 패턴이 빛과 상호작용해, 땀 속 분자의 존재나 농도 변화를 고감도로 감지할 수 있도록 설계된 광학 센서 구조를 말한다. 해당 구조 때문에 덕분에 한 번의 패치 착용으로 땀 속 여러 대사 성분을 동시에 분석할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="d9013e07ae6f27acea3ef1b88982f34f031e15a7303954294fb53bd7a6003540" dmcf-pid="1eYnBpxpO6" dmcf-ptype="general">정기훈 교수 연구팀이 개발한 패치는 빛을 나노미터(머리카락 굵기의 10만 분의 1 크기) 수준에서 조작해 분자의 성질을 읽어내는 ‘나노광학 기술’과, 머리카락보다 가느다란 채널 속에서 땀을 정밀하게 제어하는 ‘미세 유체 기술’을 접목해 구현됐다. </p>
          <p contents-hash="7b7602bd3c014aae698a68553f2810fbf28cb5c528586a787a2af3f6eab622e7" dmcf-pid="tdGLbUMUm8" dmcf-ptype="general">즉 하나의 땀 패치 안에 시간 순서대로 땀을 채집할 수 있는 미세유체 기술을 접목해 다양한 대사물질의 체내 변화를 쉽게 측정할 수 있다. 패치 내부에는 6개~17개까지 챔버(저장 공간)가 있으며, 운동 중 분비되는 땀이 순차로 각 챔버에 채워지는 미세유체 구조로 설계돼 있다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="12bdce3341a3fb9d3e4620f8d8437c5f064011b593c8b5a81e2b747832255920" dmcf-pid="FJHoKuRuE4" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="땀만으로 체내 변화를 정밀하게 측정할 수 있는 ‘스마트 패치’를 개발한 KAIST 바이오및뇌공학과 전재훈 박사과정생(왼쪽)과 정기훈 교수." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/07/Edaily/20250907120249951kfat.jpg" data-org-width="670" dmcf-mid="WBi3OEHEOd" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/07/Edaily/20250907120249951kfat.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            땀만으로 체내 변화를 정밀하게 측정할 수 있는 ‘스마트 패치’를 개발한 KAIST 바이오및뇌공학과 전재훈 박사과정생(왼쪽)과 정기훈 교수.
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="2ac61ddba6fb097c33f024a37e4a1aa2e6a7850a86a76580e7f49ff944ebfde4" dmcf-pid="3iXg97e7wf" dmcf-ptype="general">연구팀은 실제 사람에게 적용해 운동할 때 나오는 땀 속에서 시간이 지나며 달라지는 성분 변화를 연속적으로 추적하는 데 성공했다. 기존에 동시에 두 가지 정도 성분만 확인 가능했지만, 이번 연구에서는 요산, 젖산, 티로신 등 대사·운동·질환과 관련된 중요한 바이오마커인 세 가지 대사 물질이 운동과 식단에 따라 어떻게 변화되고 동시에, 정량적으로 분석할 수 있음을 처음으로 입증했다. </p>
          <p contents-hash="6f301863cebe98ff8c1755887bcd5ee723d27f66c1d61b854d5a9d877cc5b207" dmcf-pid="0nZa2zdzwV" dmcf-ptype="general">이에 따라 달리기, 마라톤, 헬스 등 운동 중에 발생하는 지구력과 근육량 변화를 파악할 수 있을 뿐 아니라, 수치 변화를 통해 통풍·간기능 이상·신장질환 등 잠재적 위험도 확인할 수 있다. 특히 연구팀은 인공지능(AI) 분석 기법을 적용해, 땀 속에 혼합된 복잡한 성분들 가운데서도 원하는 대사산물의 신호를 정확하게 분리해 내는 데 성공했다.</p>
          <p contents-hash="254d3db236fa0dd88d634d273345dc0afacae37c5f4090fe7b226d88166e7d26" dmcf-pid="pL5NVqJqw2" dmcf-ptype="general">정기훈 교수는 “이번 연구는 혈액을 채취하지 않고도 땀 패치만으로 체내 대사 변화를 시간에 따라 정밀하게 모니터링할 수 있는 기반을 마련했다”며, “이를 통해 일상적인 건강 모니터링은 물론, 운동을 즐기는 사람들의 근육 변화와 질환 감지까지 가능해졌다. 앞으로는 만성질환 관리, 약물 반응 추적, 환경 노출 모니터링, 대사성 질환의 차세대 바이오마커 발굴 등 다양한 분야로 확장될 수 있을 것”이라고 말했다.</p>
          <p contents-hash="9beb5ff37566a126fd1280142b9fd1d61cef9300b534961ecd215c0eac038742" dmcf-pid="UeYnBpxpw9" dmcf-ptype="general">이번 연구는 전재훈 박사과정생이 제1 저자로 참여했으며, 국제 학술지 네이처지에 지난달 27일자 온라인판에 게재됐다.</p>
          <p contents-hash="07336e1ddeb1802522884cb0a3a7fcdde1d02b251aef538b65746644020cbb91" dmcf-pid="udGLbUMUDK" dmcf-ptype="general">안유리 (inglass@edaily.co.kr) </p>
         </section> 
        </div> 
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