KAIST가 개발한 '전도성·접착성 마이크로니들 전극' 모습. KAIST 제공. 피부에 붙여 전기 자극으로 통증을 조절하고, 스마트폰으로 원격 제어할 수 있는 전자약 플랫폼 기술이 개발됐다. 환자 몸 상태에 따라 전자약이 자동 작동이 가능해 병원을 방문하지 않고 집이나 일상 생활에서 원격 통증관리 기술로 활용할 수 있을 전망이다. KAIST는 정재웅 전기및전자공학부 교수팀과 이상훈 한국한의학연구원 박사 연구팀이 공동으로 피부에 붙이는 미세 바늘(무선 마이크로니들) 전자약과 사물인터넷(IoT) 기반 원격 제어 기술을 결합한 '웨어러블 전자약 플랫폼'을 개발했다고 13일 밝혔다. 하지만 기존 전자약은 몸에 기기를 심기 위해 수술을 해야 하고, 피부에 붙이는 전극이 땀이나 각질 등 피부 상태에 따라 전기가 제대로 전달되지 않는 문제가 있다. 특정 부위에 전류가 몰리면 피부 온도가 올라가거나 화상을 입을 위험도 있다. 릴게임 다빈치 불새 피부에 붙이는 웨어러블 전자약 플랫폼 기술 개념도를 AI로 생성한 이미지. KAIST 제공. 연구팀은 온도에 반응하는 전도성·접착성 마이크로니들 전극을 개발했다. 이 전극은 미세한 바늘이 전기 저항이 높은 각질층을 통과하기 때문에 땀이나 각질 등의 영향을 줄여 전기 자극을 안정적으로 전달할 수 있다. 하이드로젤(물을 많이 머금은 젤 형태의 소재)을 전극에 코팅해 전류가 바늘 끝에 몰리지 않고 고르게 퍼지도록 했다. 피부 온도가 비정상적으로 올라가면 전극이 스스로 피부에서 떨어지도록 설계해 피부 화상 위험을 줄일 수 있다. 연구팀은 마이크로니들 전극에 IoT 기술을 결합해 의료진이 환자와 멀리 떨어져 있어도 전자약의 작동 시간과 전기 자극을 실시간 또는 예약방식으로 제어할 수 있도록 구현했다. 이를 토대로 한국과 미국처럼 국가 간 거리가 먼 환경에서 스마트폰과 클라우드 서버를 이용해 기기를 원격 제어하는 데 성공했다 오션파라다이스PC . 연구팀은 나아가 광혈류 센서를 이용해 통증과 관련된 스트레스 상태를 감지하고, 이를 바탕으로 전기 자극을 자동으로 작동시키는 폐루프 치료 기능을 구현하는 등 환자 몸 상태에 따라 전자약이 자동 작동하도록 했다. 마이크로 니들은 동물실험에서 기존 젤 전극보다 뛰어난 통증 완화 효과를 보였다. 이상훈( 왼쪽 시계방향으로) 한의학연 박사, 방세권 한의학연 박사, 김희수 KAIST 박사과정, 정재웅 KAIST 교수. KAIST 제공. 연구팀은 만성통증 환자를 대상으로 치료 효과와 장기간 사용에 따른 안전성을 확인하기 위한 추가 임상 연구를 진행할 계획이다. 정재웅 KAIST 교수는 "안정적인 피부 인터페이스 기술과 IoT 기반 원격 관리 기술을 결합해 웨어러블 전자약을 일상에서 활용할 수 있는 가능성을 높였다"며 "앞으로 임상 검증을 거쳐 환자 상태에 따라 통증을 관리하는 개인 맞춤형 디지털 헬스케어 플랫폼으로 발전시켜 나가겠다"고 말했다. 연구결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈' 지난달 28일에 게재됐다. ng>

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