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Dec 08, 2023

전자 문신이란 무엇입니까?

임상급 의료 장비 - 뇌 활동이 이루어지는 세상을 상상해 보세요

뇌 활동 스캐너, 심박수 모니터, 혈압 센서 등 임상 등급 의료 장비를 착용자가 감지할 수 없는 작은 스티커에 딱 맞게 부착할 수 있는 세상을 상상해 보세요. 이것이 바로 전자 문신 기술의 약속입니다.

전자 문신은 착용자의 피부에 부착되어 무선으로 데이터를 전송하는 센서가 통합된 부드러운 웨어러블 장치입니다. 전자 문신은 사용자 신체의 어느 곳에나 부착할 수 있으며 신체의 전기 자극부터 착용자의 땀의 화학적 구성까지 모든 것을 추적하는 데 사용할 수 있습니다.

전자 문신은 사람의 피부에 부착하는 센서가 장착된 부드러운 웨어러블 장치로, 일반적으로 데이터를 수집하는 데 사용됩니다. 이러한 장치는 그래핀, 탄소 또는 전도성 폴리머와 같은 전도성 재료로 만들어지는 경우가 많으며 이를 통해 착용자의 신체에서 나오는 생체 전위 또는 전기 신호를 측정할 수 있습니다. (예: 근육 자극, 심박수 및 뇌 활동) 움직임을 추적하는 가속도계, 온도 센서, 착용자의 땀의 화학적 구성을 측정하는 센서 등 다른 센서도 장착할 수 있습니다.

전자 문신과 기존 웨어러블(운동 중에 착용하는 스마트워치, 가슴 끈 심박수 모니터 등)의 주요 차이점은 부드러운 폼 팩터로 장시간 동안 단단한 장치를 쉽게 부착할 수 없는 신체 부위에 부착할 수 있다는 점입니다. 생리(기본적으로 손목을 제외한 모든 부위). 유연하고 얇은 소재를 사용하면 견고한 센서보다 착용자의 피부에 훨씬 더 가깝게 접촉할 수 있으며, 이는 신체의 전기 충격을 안정적으로 측정하는 데 필수적입니다. 그 결과 기존 웨어러블보다 착용하기가 더 편안하고 많은 경우 최근까지 실험실이나 병원 환경에서만 수집할 수 있었던 데이터를 캡처할 수 있는 장치가 탄생했습니다.

전자 문신은 지속적으로 착용하도록 설계되었기 때문에 연구자와 의료 전문가는 이전에는 추적이 불가능했거나 엄청나게 비용이 많이 들었던 데이터를 수집할 수 있습니다. 예를 들어 뇌 활동과 눈 움직임을 포착하는 전자 문신은 실제 시나리오와 매우 유사한 산만 운전 시뮬레이션에서 연구 대상에 적용될 수 있습니다. 그리고 의료 환경에서는 관찰을 위해 병원에 머물러야 했던 환자를 집에서 지속적으로 모니터링하는 데 전자 문신을 사용할 수 있습니다.

Querrey Simpson Institute for Bioelectronics 소장인 John Rogers는 "이 분야에서는 많은 추진력이 형성되고 있으며 더 많은 인구를 위한 이 기술의 성공적인 번역은 건강 상태 모니터링 및 의료 제공에 대한 우리의 생각을 실제로 바꿀 것입니다"라고 말했습니다. 노스웨스턴 대학교 재학 중이며 2011년 사이언스(Science)에 발표된 전자 문신이라는 새로운 분야에 대한 주요 연구 논문의 공동 저자입니다. "비용을 절감하고 환자의 결과를 향상시킬 수 있는 잠재력이 있습니다."

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전자 문신은 접착제를 사용하여 센서를 피부에 부착합니다. 기본적으로 초박형 스티커와 같습니다. 이 센서는 착용자의 스마트폰이나 전용 장치와 같이 수신기가 있는 장치에 데이터를 무선으로 전송합니다. 일부 전자 문신에는 미묘한 전기 충격, 즉 생체 전위를 포착하는 전도성 물질의 얇은 층이 포함되어 있습니다. 생체 전위는 우리가 움직이고, 생각하고, 감각을 통해 세상과 상호 작용할 때 방출됩니다.

"신체는 실제로 전기 기계입니다."라고 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스의 나노기술 연구자이자 교수인 Deji Akinwande가 말했습니다. "신체의 모든 부분에는 특정 기능과 관련된 특징적인 전기 신호가 있습니다."

전기는 저항이 가장 적은 경로를 추구하고 인체는 전기에 대해 완전히 절연되어 있지 않기 때문에 이러한 신호 중 일부가 신체에서 전자 문신의 전도층으로 이동합니다. 그런 다음 전도성 물질에 부착된 센서를 통해 신호를 측정할 수 있습니다.