한국재료연구원 정호상 박사 연구팀이 땀에서 마약 등 금지약물을 잡아내는 웨어러블 센서를 개발했다.
신체에 착용 가능한 유연 소재에 약물의 광 신호를 증폭시키는 나노 소재를 적용해 신속하게 고감도로 검출할 수 있는 기술이다.
패치를 몸에 붙이고 있다가 검사가 필요한 시점에 빛을 조사하면, 별도의 분석 과정 없이도 1분 이내 약물 성분을 쉽게 식별할 수 있다.
향후 도핑테스트나 검체조사 등에서 이용되는 모발, 혈액, 소변 등에 비해 땀을 통해 간편하고 용이하게 분석될 수 있을 것으로 보인다.
현재 국내 특허 등록을 완료하고 미국 특허를 출원한 상태다
연구팀은 화학물질의 라만 신호를 100억배 이상 증폭할 수 있는 표면증강라만산란 기술을 적용했다.
라만산란 신호는 분자의 고유 신호를 포함하고 있어 어떠한 약물이 배출되어도 직관적인 성분 식별이 가능하다.
누에고치로부터 천연 단백질을 정제한 160나노미터 두께의 필름을 제작해 유연하고 피부에 부착할 수 있는 의료용 패치로 만들었다.
이 필름 위에 은 나노선을 입혀 라만신호를 검출하는 광센서를 제작했다.
피부에 부착된 패치가 땀을 흡수하면 땀 속에 포함된 약물을 라만 레이저로 확인하는 원리다.
센서의 탈착 없이 실시간으로 약물 존재여부를 검증할 수 있다.
연구팀은 "개당 500원 이하에 생산할 수 있기 때문에 올림픽과 같은 대형 운동경기 시즌에 선수들의 도핑테스트 전수조사에 활용할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
또 “그동안 현장에서 마약 및 금지약물 복용 여부를 판단하기 어려웠던 기술적 한계를 극복하고, 비침습적이며, 윤리적 문제없이 약물 검출이 가능하다”며 "체내 약물뿐만 아니라 질병과 관련한 대사물질의 신속 분석이 가능한 다양한 웨어러블 헬스케어 센서도 연구하고 있다"고 전했다.
이번 연구결과는 국제학술지 'ACS Applied Materials and Interfaces'에 1월 6일 게재됐다.
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