땀의 혁신: UH 연구원의 건강 모니터링 장치

땀은 단지 좋은 운동의 표시 그 이상입니다. 이는 탈수, 피로, 혈당 수준은 물론 낭포성 섬유증, 당뇨병, 심부전과 같은 심각한 상태에 대한 단서를 제공하여 건강에 대한 중요한 정보를 담고 있습니다. 마노아 공과대학(Mānoa College of Engineering)의 하와이 대학교(University of Hawai'i) 연구원들은 "sweatainer"라고 불리는 혁신적인 3D 프린팅 웨어러블 땀 센서를 사용하여 땀 분석에서 큰 도약을 이루었습니다.

연구원들은 적층 제조(3D 프린팅)의 힘을 활용하여 웨어러블 땀 장치의 기능을 확장하는 새로운 유형의 웨어러블 땀 센서를 개발했습니다. 스웨타이너는 어린이의 스티커 크기와 비슷한 크기의 작은 웨어러블 장치로 땀을 수집하고 분석하여 건강 모니터링의 미래를 엿볼 수 있습니다. 다양한 센서를 탑재해 기존의 웨어러블 땀 감지 시스템과 유사한 모드로 땀을 분석할 수 있다.

"3D 프린팅은 전례 없는 복잡성을 지닌 유체 네트워크와 기능을 만들 수 있게 함으로써 웨어러블 땀 센서에 대한 완전히 새로운 설계 모드를 가능하게 합니다."라고 기계 공학과 조교수인 Tyler Ray가 말했습니다. "스웨터와 함께 우리는 3D 프린팅을 활용하여 이 접근 방식을 통해 고급 웨어러블 땀 장치의 접근 가능하고 혁신적이며 비용 효율적인 프로토타입을 만들 수 있는 광대한 기회를 선보이고 있습니다."

땀 수집을 위한 전통적인 접근 방식은 밴드나 스트랩을 사용하여 표피(피부의 표면층)에 눌러지는 흡수성 패드 또는 마이크로보어(매우 좁은) 튜브를 사용하여 피부에서 나오는 땀을 포착합니다. 이러한 기술에는 숙련된 인력, 특수 취급 및 값비싼 실험실 장비가 필요합니다. 최근 웨어러블 땀 센서의 출현으로 이러한 과제 중 일부가 해결되었지만 이러한 장치는 여전히 일회용입니다. 장치가 가득 차면 장치를 제거하고 땀 수집을 중지해야 합니다.

Sweatainer의 독특한 특징 중 하나는 "다중 흡입" 땀 수집 방법으로, 분석을 위해 여러 개의 개별 땀 샘플을 수집하여 장치에서 직접 또는 실험실로 보낼 수 있습니다. 임상 혈액 샘플링에 사용되는 진공테이너에서 영감을 받은 이 발전은 땀 수집을 더욱 효율적으로 만들 뿐만 아니라 집에서 테스트하고 향후 연구를 위해 샘플을 저장하며 기존 건강 모니터링 방법과 통합할 수 있는 새로운 가능성을 열어줍니다.

스웨터 시스템에 대한 현장 연구는 이 획기적인 기술의 실제 잠재력을 강조합니다. 연구원들은 스웨테이너에 확립된 청사진을 통해 개인 건강 모니터링이 더욱 접근 가능하고 편리하며 통찰력 있는 미래를 창조하기 위한 혁신을 계속 추진할 수 있기를 바라고 있습니다.

이 연구 결과는 5월 3일 Sciences Advances에 게재되었습니다.

이 연구는 Ray와 기계공학과 학생인 Chung-Han Wu, Howin Jian Hing Ma, Paul Baessler 및 Roxanne Kate Balanay가 작성했습니다.