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눈물 속 스트레스 호르몬 농도 실시간 측정한다

송고시간2020-07-10 01:00

IBS, 콘택트렌즈 형태 모바일 헬스케어 기기 개발

스트레스 측정 용 스마트 콘택트렌즈를 실제 착용한 모습
스트레스 측정 용 스마트 콘택트렌즈를 실제 착용한 모습

[IBS 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 기초과학연구원(IBS)은 박장웅 연구위원(연세대 신소재공학과 교수) 연구팀이 눈물 속 스트레스 호르몬 농도를 실시간 측정할 수 있는 스마트 콘택트렌즈를 개발했다고 10일 밝혔다.

'현대인의 적'이라 불리는 스트레스는 적절히 관리하지 못하면 각종 만성질환으로 이어질 수 있다.

최근 병원이나 연구실이 아닌 일상 생활 속에서도 쓸 수 있는 측정 센서가 개발되고 있지만, 전기화학 분석법이나 흡광 분석법 등 기존 분석 방법은 실시간 측정이 어렵다는 한계가 있다.

연구팀은 눈에 착용해 눈물 속 스트레스 호르몬 '코티솔'(Cortisol) 수치를 실시간 측정할 수 있는 콘택트렌즈 형태의 모바일 헬스케어 기기를 개발했다.

신소재인 '그래핀'(흑연의 한 층에서 떼어낸 2차원 물질)을 이용해 투명하고 유연한 코티솔 센서를 구현했다.

스트레스 호르몬 측정 센서가 내장된 스마트 콘택트렌즈 설계도
스트레스 호르몬 측정 센서가 내장된 스마트 콘택트렌즈 설계도

[IBS 제공. 재판매 및 DB 금지]

그래핀 표면에 결합한 코티솔의 농도에 따른 그래핀의 미세한 저항 변화를 읽어냄으로써 스트레스 수치를 실시간으로 측정하게 된다.

전극과 안테나는 은 나노와이어(나노미터 두께의 얇은 실)를 1차원 그물망 구조로 만들어 신축성이 뛰어나면서도 투명하게 제작했다.

전극과 안테나, 근거리무선통신(NFC)칩 등 각 부품들은 신축성 있는 회로로 연결해 소프트렌즈에 내장했다.

NFC칩은 센서가 측정한 코티솔 농도를 스마트폰으로 전송, 스마트폰을 눈 가까이 갖다 대면 스트레스 수치를 실시간으로 확인할 수 있다.

렌즈에서 발생하는 열과 전자기파는 인체에 무해한 수준으로, 렌즈 보관액에 넣어도 형태와 기능이 유지되는 것으로 나타났다.

박장웅 연구위원은 "일상 속 스트레스 관리를 돕는 스마트 콘택트렌즈를 개발했다"며 "모바일 헬스케어 산업 뿐만 아니라 의료 분야에도 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스'(Science Advances) 이날 자에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr

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