물방개의 수중 점착컵을 모사한 피부 모니터링 패치의 개념도(그림제공 :성균관대 방창현 교수)© 뉴스1
17일 한국연구재단에 따르면 Δ성균관대 방창현 교수 Δ연세대 조승우 교수 공동연구팀이 수컷물방개 앞발에 있는 점착컵의 구조·원리를 규명하고, 이를 본떠 무전원 방식의 신속 체액 포집 피부 모니터링 패치를 개발했다.
이 점착컵은 수중 교미과정에서 암컷의 둥글고 거친 등 표면에 잘 달라붙고 교미과정 중 필요한 화학물질을 감지하는 역할을 하며, 수컷물방개 종만이 가지는 고유한 진화의 산물이다.
이에 연구팀은 물방개의 점착컵을 모사, 내부 흡인력을 이용해 피부에 점착됨과 동시에 체액을 포집하고 모니터링 할 수 있는 마이크로 크기의 인공점착컵을 제작했다.
이어 점착컵 내부에 체액 흡수력이 높고, 산성도 변화에 따라 색이 변하는 하이드로젤을 넣어 포집된 체액의 산성도를 별도의 전원장치 없이 분석할 수 있도록 했다.
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또, 머신러닝 기반 분석 애플리케이션 개발을 통해 모바일기기로 이미지를 촬영하고, 촬영한 하이드로젤의 색 이미지 데이터(RGB)를 기계학습해 피부 산성도를 높은 정확도로 추적할 수 있도록 했다.
나아가 연구팀은 이 패치를 산성도 변화가 동반되는 여드름 질환 모델에 적용, 육안관찰을 바탕으로 약물 처치시점을 판단한 경우보다 더욱 빠른 피부 정상화가 가능함을 확인했다.
한편, 이번 연구 성과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 17일자에 게재됐다.
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