“이것은 손끝에서 이뤄지는 자동 건강검진이 이뤄지는 것”이라고 논문의 주저자인 UCSD의 시차오 딩 박사후연구원(전자공학)은 말했다. 손끝에서 나오는 땀을 분석해 혈당, 비타민, 약물 및 기타 생체지표의 혈중 농도를 측정해주는 전자장치라는 설명이다.
손가락 끝은 신체에서 땀을 가장 많이 흘리는 곳이라고 연구진은 지적했다. 각 손가락 끝에는 천 개 이상의 땀샘이 있어 신체의 다른 부위보다 100~1000배 더 많은 땀을 생산할 수 있다는 것. 이 땀을 인간의 건강을 추적하는 수단으로 사용하기 위해 연구진은 얇고 유연하며 신축성이 있는 폴리머에 여러 전자 부품을 부착해 사람의 손가락에 꼭 맞게 감쌀 수 있는 랩을 만들었다.
이 전자 랩은 손가락 끝 땀에서 전력까지 끌어온다. 랩에는 땀에서 발견되는 화학 물질을 전기로 변환하는 바이오 연료 전지가 포함돼 있다. 이 연료전지에 의해 전환된 전기는 한 쌍의 신축성 있는 염화은 배터리에 저장된다.
이 배터리는 혈당, 비타민C 또는 파킨슨병 치료에 사용되는 약물인 레보도파와 같은 특정 생체지표를 추적하는 4개의 센서에 전원을 공급한다. 또 랩에 내장된 작은 칩 하나가 센서의 신호를 처리하고 블루투스를 통해 스마트폰이나 노트북 앱으로 데이터를 전송한다. 그래서 “착용자가 휴식 중이거나 잠을 자고 있어도 에너지를 수확하고 생체지표 수치를 추적할 수 있다”는 것.
연구진은 피험자들에게 하루 종일 이 장치를 착용하게 하고 4가지 생체지표의 변화를 추적할 수 있음을 보여줬다. 4가지 수치는 식사 중 혈당수치, 운동 중 젖산수치, 오렌지 주스를 마시는 동안 비타민C 수치, 레보도파의 천연 공급원인 누에콩(잠두)을 먹은 뒤 레보도파 수치였다.
연구진은 센서를 교체하면 다른 유형의 생체지표 분석도 가능하다고 밝혔다. 이 손가락 랩은 또 다른 장치와 연동을 통해 사람들의 건강 유지를 도울 수도 있다. 예를 들어 당뇨병 환자의 혈당 수치 변화를 인슐린 펌프에 알려줘 인슐린 조절을 도울 수 있다. 딩 연구원은 “하나의 장치에 자율 기능, 감지 및 치료 기능을 모두 담는 것이 궁극적 목표”라고 밝혔다.
해당 논문은 다음 링크(https://www.nature.com/articles/s41928-024-01236-7)에서 확인할 수 있다.