장내 환경을 실시간으로 모니터링 하는 캡슐

(UC San Diego Researchers develop a self-powered ingestible sensor system designed to monitor metabolites in the small intestine over time. Credit: David Ballot for the Jacobs School of Engineering, UC San Diego)

캡슐 내시경은 위나 대장보다는 소장의 질병을 진단하는 데 유용합니다. 사실 내시경으로 사람이 조작해 가면서 병변을 확인하고 필요하면 조직을 채취하거나 색소 내시경을 하는 게 진단 측면에서 더 정확한 건 소장도 마찬가지이지만, 7-8m에 달하는 가늘고 긴 장기에 내시경을 진행할 경우 환자와 의사 모두 힘들고 많은 시간과 비용이 소모되어 매우 특수한 경우에만 수행하고 있습니다. 캡슐 내시경은 판독에는 많은 시간이 필요하나 환자 입장에서는 큰 알약 하는 삼키면 되기 때문에 훨씬 편리한 대안으로 사용되고 있습니다.

하지만 캡슐 시스템은 내시경 이상의 잠재력을 지니고 있습니다. 캘리포니아 대학 샌디에고 캠퍼스의 과학자들은 장내 포도당을 이용해서 스스로 전력을 생산하고 수집한 데이터를 무선으로 전송하는 포도당 바이오 연료 전지 glucose biofuel cell (BFC) 기반의 캡슐 센서를 개발했습니다.

캡슐 센서는 길이 2.6cm, 지름 0.9cm으로 일반적은 알약보다 크지만, 성인이 충분히 삼킬 수 있는 수준입니다. 사람과 소장의 크기가 거의 비슷한 돼지를 이용한 실험에서 이 캡슐 센서는 별도의 배터리 없이 소화된 음식에서 나온 포도당만 이용해서 14시간 정도 정보를 수집했습니다. 참고로 캡슐 내시경처럼 1회용으로 쓰고 버리는 기기로 보입니다.

이 캡슐 센서는 소장의 포도당 농도처럼 캡슐 내시경으로는 수집하기 어려운 화학적 정보를 수집할 수 있습니다. 배터리가 없지만 BFC를 사용해 지속적으로 에너지를 생산할 수 있기 때문에 오랜 시간 작동이 가능하다는 점이 장점입니다. 실험 동물의 몸에서는 14시간 정도 정보를 수집했으나 몸 안에 더 오래 체류하면서 정보를 수집하는 방법도 함께 연구 중입니다.

연구팀은 앞으로 이 캡슐에 여러 가지 센서를 통합하고 크기를 줄이는 데 초점을 맞추고 있습니다. 화학 및 대사 물질, 장내 미생물, 온도, pH 등 각종 정보를 수집한다면 소장 내시경 없이도 여러 가지 질병을 진단하는 데 도움을 줄 것입니다. 앞으로 성과를 기대해 봅니다.

참고

https://medicalxpress.com/news/2022-12-self-powered-ingestible-sensor-avenues-gut.html

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사실 저도 통계 전문가가 아니기 때문에 이런 주제로 글을 쓰기가 다소 애매하지만, 그래도 누군가에게 도움이 될 수 있다고 생각해서 글을 올려봅니다. 통계학, 특히 수학적인 의미에서의 통계학을 공부하게 되는 계기는 사람마다 다르긴 하겠지만, 아마도 비교적 흔하고 난감한 경우는 논문을 써야 하는 경우일 것입니다. 오늘날의 학문적 연구는 집단간 혹은 방법간의 차이가 있다는 것을 객관적으로 보여줘야 하는데, 그려면 불가피하게 통계적인 방법을 쓸 수 밖에 없게 됩니다. 이런 이유로 분야와 주제에 따라서는 아닌 경우도 있겠지만, 상당수 논문에서는 통계학이 들어가게 됩니다. 문제는 데이터를 처리하고 분석하는 방법을 익히는 데도 상당한 시간과 노력이 필요하다는 점입니다. 물론 대부분의 학과에서 통계 수업이 들어가기는 하지만, 그것만으로는 충분하지 않은 경우가 많습니다. 대학 학부 과정에서는 대부분 논문 제출이 필요없거나 필요하다고 해도 그렇게 높은 수준을 요구하지 않지만, 대학원 이상 과정에서는 SCI/SCIE 급 논문이 필요하게 되어 처음 논문을 작성하는 입장에서는 상당히 부담되는 상황에 놓이게 됩니다. 그리고 이후 논문을 계속해서 쓰게 될 경우 통계 문제는 항상 나를 따라다니면서 괴롭히게 될 것입니다. 사정이 이렇다보니 간혹 통계 공부를 어떻게 하는 것이 좋겠냐는 질문이 들어옵니다. 사실 저는 통계 전문가라고 하기에는 실력은 모자라지만, 대신 앞서서 삽질을 한 경험이 있기 때문에 몇 가지 조언을 해줄 수 있을 것 같습니다. 1. 입문자를 위한 책을 추천해달라 사실 예습을 위해서 미리 공부하는 것은 추천하지 않습니다. 기본적인 통계는 학과별로 다르지 않더라도 주로 쓰는 분석방법은 분야별로 상당한 차이가 있을 수 있어 결국은 자신이 주로 하는 부분을 잘 해야 하기 때문입니다. 그러기 위해서는 학과 커리큘럼에 들어있는 통계 수업을 듣는 것이 더 유리합니다. 잘 쓰지도 않을 방법을 열심히 공부하는 것은 아무래도 효율

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150년 만에 다시 울린 희귀 곤충의 울음 소리

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9000년 전 소녀의 모습을 복원하다.

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