실시간 땀 분석:웨어러블 센서로 속도, 전해질 및 대사산물 감지

캘리포니아 대학교, 캘리포니아주 버클리

웨어러블 센서는 땀의 속도와 땀의 전해질 및 대사산물을 실시간으로 측정합니다. (이미지 :순천대학교 비젠마스키)

연구원들은 사람의 땀 속에 무엇이 있는지 감지할 수 있는 웨어러블 피부 센서를 개발했습니다. 센서를 사용하면 땀을 모니터링하면 채혈과 같은 보다 침습적인 절차가 필요하지 않고 탈수나 피로와 같은 건강 문제에 대한 실시간 업데이트를 제공할 수 있습니다. 센서 디자인은 기본적으로 플라스틱 시트에 센서를 인쇄하는 롤투롤(roll-to-roll) 처리 기술을 사용하여 빠르게 제조할 수 있습니다.

센서는 운동을 하는 지원자와 화학적으로 유발된 땀을 경험하는 다른 사람들의 땀 속도와 땀의 전해질 및 대사 산물을 모니터링하는 데 사용되었습니다. 센서는 신뢰할 수 있고 재현 가능하며 규모에 맞게 제작할 수 있어 여러 센서를 신체의 다양한 위치에 배치할 수 있습니다.

센서는 플라스틱 시트에 센서를 인쇄하는 롤투롤 처리 기술을 사용하여 신속하게 제조할 수 있습니다. (이미지 :Antti Veijola, VTT)

새로운 센서에는 피부에서 땀을 흡수하는 나선형 미세 튜브 또는 미세 유체가 포함되어 있습니다. 땀이 미세유체를 통해 얼마나 빠르게 이동하는지 추적함으로써 센서는 사람이 땀을 흘리는 양이나 땀의 속도를 보고할 수 있습니다. 미세유체에는 칼륨, 나트륨과 같은 전해질과 포도당과 같은 대사물질의 농도를 감지할 수 있는 화학 센서도 장착되어 있습니다. 롤투롤 처리를 통해 저렴한 비용으로 일회용 패치를 대량 생산할 수 있습니다.

땀이 인체의 실시간 건강 상태에 대해 무엇을 말해 줄 수 있는지 더 잘 이해하기 위해 연구자들은 먼저 이마, 팔뚝, 겨드랑이, 등 위쪽을 포함하여 지원자의 신체 여러 위치에 땀 센서를 배치하고 운동용 자전거를 타는 동안 땀의 나트륨 및 칼륨 수치와 땀의 나트륨 및 칼륨 수치를 측정했습니다. 그들은 국소적인 땀 발생률이 운동 중 신체의 전반적인 체액 손실을 나타낼 수 있다는 사실을 발견했습니다. 즉, 땀 발생률을 추적하면 운동선수가 자신을 너무 세게 밀고 있을 때 미리 알림을 제공할 수 있습니다.

이러한 웨어러블 장치를 사용하여 연구자들은 신체의 여러 부분에서 지속적으로 데이터를 수집하여 국소 땀 손실이 전신 체액 손실을 어떻게 추정할 수 있는지 이해할 수 있습니다. 또한 센서를 사용하여 건강한 환자와 당뇨병 환자의 땀당 수준과 혈당 수준을 비교한 결과, 단일 땀당 측정이 반드시 사람의 혈당 수준을 나타낼 수는 없다는 사실을 발견했습니다.

자세한 내용은 Kara Manke에게 문의하세요. 이 이메일 주소는 스팸봇으로부터 보호됩니다. 보려면 JavaScript를 활성화해야 합니다.; 510-643-7741.