눈물 속 스트레스 호르몬 농도 측정 가능한 스마트 콘택트렌즈 개발

최태우 기자 / 기사승인 : 2020-07-10 08:00:41
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▲ 연구팀이 개발한 스마트 콘택트렌즈 구조와 착용모습 [사진=기초과학연구원]
[IT비즈뉴스 최태우 기자] 신소재인 그래핀을 활용해 눈물 속 스트레스 호르몬 농도를 실시간 측정할 수 있는 콘택트렌즈가 개발됐다.

기초과학연구원(IBS)이 10일 박장웅 연구위원(연세대 신소재공학과 교수) 연구팀이 눈물 속의 스트레스 호르몬 농도를 실시간 측정할 수 있는 스마트 콘택트렌즈를 개발했다고 밝혔다.

최근 병원이나 연구실이 아닌 일상생활에서 쓸 수 있는 측정 센서 기술이 발전하고 관련 제품들이 개발되고 있으나, 전기화학 분석법이나 흡광 분석법과 같은 기존 분석 방법으로는 실시간 측정이 어렵다는 한계가 있었다.

연구팀은 눈에 착용해 눈물 속 스트레스 호르몬인 코티솔(Cortisol) 수치를 실시간 측정할 수 있는 콘택트렌즈 형태의 모바일 헬스케어 기기를 개발했다. 신소재인 그래핀을 사용해 투명하고 유연한 코티솔 센서를 구현하는 데 성공했다.

그래핀 표면에 결합한 코티솔의 농도에 따른 그래핀의 미세한 저항 변화를 감지하면서 스트레스 수치를 실시간으로 측정하는 구조다.

전극과 안테나는 은 나노와이어를 그물망 구조로 만들어 신축성이 좋고 투명하게 제작됐다. 여기에 근거리무선통신(NFC) 칩 등의 부품은 유연회로로 연결해 렌즈에 내장했다.

센서가 측정한 코티솔 농도는 NFC칩을 통해 스마트폰으로 전송된다. 스마트폰을 눈 가까이 갖다 대면 스트레스 수치를 실시간으로 확인할 수 있도록 구성했다.

렌즈에서 발생하는 전자기파, 열은 인체에 무해한 수준이며 렌즈 보관액에 담아도 형태와 기능이 유지됨을 확인했다고 연구팀은 설명했다. 연구 결과는 국제 학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances) 10일자에 게재됐다.

 

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