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혈류량을 측정할 수 있는 피부 박막 센서



(Photograph of the epidermal device placed on skin above a blood vessel. The soft, stretchable epidermal device laminates onto skin like a temporary tattoo to perform non-invasive, real-time mapping of blood flow changes beneath the skin. Metal contacts at one end of the device allow for an interface to data and communication electronics. Credit: University of Illinois at Urbana-Champaign )
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 피부에 부착할 수 있는 형태의 박막 센서들은 현재 한창 개발 중입니다. 체온, 심박, 호흡, 산소포화도, 그리고 더 나아가서는 혈당 등 중요한 생체 정보를 수집할 수 있다면 미래 의료 부분에서 매우 큰 역할을 하게 될 가능성 있기 때문입니다. 아직은 테스트 단계이지만, 결국 나중에는 스마트 시계나 밴드를 비롯한 웨어러블 기기와 연동되어 헬스케어 시장에서 큰 역할을 할 가능성이 큽니다.
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 최근 중국과 미국의 연구자들은 피부에 부착한 상태에서 혈류량을 측정할 수 있는 초박막 센서를 개발했습니다. 이 센서는 위의 사진에서 보는 것처럼 피부에 부착하는 방식으로 사용이 가능하며 섭씨 0.01 도의 아주 미세한 온도 변화를 측정하는 방식으로 피부 아래에 혈류량을 측정할 수 있다고 합니다.
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(An infrared thermal image of the epidermal device as it monitors blood flow changes that occur in a vein on the forearm. The central actuating element, which is undetectable by the user and appears as a white spot in the center of the epidermal device, allows for the non-invasive monitoring of blood flow by monitoring minute changes in spatial distributions of temperature. Credit: University of Illinois at Urbana-Champaign )

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(An infrared thermal image of the epidermal device as it monitors blood flow changes that occur on a fingertip. The central actuating element, which is undetectable by the user and appears as a white spot in the center of the epidermal device, allows for the non-invasive monitoring of blood flow by monitoring minute changes in spatial distributions of temperature. Credit: University of Illinois at Urbana-Champaign)
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(A 3-D rendering of the epidermal device placed on skin above a blood vessel. The soft, stretchable epidermal device laminates onto skin like a temporary tattoo to perform non-invasive, real-time mapping of blood flow changes beneath the skin. Inset graphs show data captured by the device as blood flow change over time (right) and blood flow maps (left). Credit: University of Illinois at Urbana-Champaign and the Beckman Institute )
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 아직은 테스트 단계이지만, 이런 정밀한 박막 센서가 가능하다는 사실은 놀랍습니다. 이 센서는 크롬, 구리, 그리고 얇은 실리콘으로 제작되었으며 피부에는 반데르발스 힘을 이용해서 부착된다고 합니다. 물론 쉽게 탈착이 가능합니다.
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 개인적인 생각은 아마도 미래에는 다양한 정보를 수집할 수 있는 센서가 개발되어 환자의 건강을 모니터링하는데 큰 도움이 될 것이라고 기대합니다. 하지만 동시에 이런 민감한 개인 정보가 유출될 우려도 있습니다. 즉, 해킹의 위험이죠.
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 앞으로 센서 및 웨어러블, IoT 기기의 개발은 이런 점을 염두에 두고 개발되어야 하지 않을까 생각합니다. 미래에는 손전등 앱이 혈당, 혈압 같은 정보 권한을 요구하는 일은 없어야 하겠습니다.
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참고
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  ​ R. C. Webb et al. Epidermal devices for noninvasive, precise, and continuous mapping of macrovascular and microvascular blood flow, Science Advances (2015). DOI: 10.1126/sciadv.1500701

  http://phys.org/news/2015-11-thin-device-blood.html#jCp




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