착용형 마이크로플루이딕 기반 다중 땀(전기화학·색도) 바이오센싱 연구

Wearable microfluidic-based multiplex sweat biosensing with electrochemical and colorimetric readout

연구 내용

피부 온도와 땀 지표를 비침습적으로 측정하기 위해, 무선 전자모듈과 마이크로플루이딕을 결합하고 전기화학·색도 신호를 다중화하는 착용형 바이오센싱 연구를 수행하는 연구

착용형 생체모니터링에서 땀의 국소 정보와 생화학 지표를 동시에 확보하기 위해, 센싱 전자회로와 마이크로플루이딕 샘플 처리부를 통합하는 구조를 설계합니다. 재사용 가능한 전자모듈로 피부 온도를 측정하고 Bluetooth로 사용자 단말로 데이터를 전송하는 방식으로 구성합니다. 마이크로플루이딕 모듈은 땀 손실과 염화물 농도 같은 지표를 색도 기반 분석으로 판독하며, 전기화학 신호와의 복합 어레이로 다중 분석을 구현합니다. 또한 외부 자기장으로 토글 가능한 자성 활성 탄성체 밸브를 이용해 공간적으로 분리된 땀 채취를 수행합니다.

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연구 흐름

웨어러블 기반 온도·땀 측정 플랫폼을 먼저 구현하여 피부 온도와 땀 지표를 무선 전송하는 전자모듈-마이크로플루이딕 결합 구조를 확보하였습니다. 이후 땀 분석의 정보량을 늘리기 위해 전기화학과 색도 판독을 함께 사용하는 통합 마이크로플루이딕 센싱 어레이로 확장하였습니다. 최근에는 채취 구간을 정밀하게 선택하기 위한 이중안정(bistable) 자성 밸브를 적용하여 연속 전력 소모 없이 상태를 유지하는 에너지 효율형 국소 샘플링으로 발전시키고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

국소 땀 샘플링 모듈
피부 온도-땀 동시 매핑 시스템
전기화학·색도 다중 판독 플랫폼
Bluetooth 기반 원격 모니터링
재사용형 전자 모듈
자성 밸브 기반 에너지 절감 제어
오염 저감 채취 구조
운동·재활 건강관리 입력 데이터화
임상 환경 적용형 착용 디바이스
스마트 스포츠 모니터링 웨어러블