고려대 정호상/유용상 교수팀 피부 패치로 체내 약물 농도 정밀 측정 기술 개발

고려대 바이오의공학부 정호상/유용상 교수팀이 피부에 붙이는 패치로 땀 속 대사물질을 분석해 체내 약물 농도와 분해 시점을 측정하는 기술을 개발해 국제학술지 'International Journal of Extreme Manufacturing'(IF=25.1)에 10일 게재했다. 연구팀은 성인 10명에게 카페인 135mg을 섭취시킨 뒤 시속 8km로 러닝머신 운동을 하게 하고 30분 간격으로 팔뚝에 부착한 패치를 교체해 땀 속 대사물질을 분석했다. 그 결과 카페인이 분해되며 생기는 파라잔틴의 시간대별 변화를 신뢰도 89%로 확인했으며, 한 참가자는 섭취 90분 만에 수치가 급격히 오른 반면 다른 참가자는 서서히 상승해 개인별 분해 속도 차이가 나타났다. 패치는 땀이 닿으면 분자량 480~580g/mol 이하의 작은 분자만 선택적으로 흡수하는 '금 나노 젤' 구조로 설계됐고, 내부 금 나노입자가 약물 신호를 100만 배 이상 증폭한다. 패치는 200회 이상의 굴곡/비틀림 변형에도 성능이 유지됐고 쥐 피부에 3일간 부착한 시험에서도 면역 반응이나 염증 손상이 나타나지 않았다. AI 알고리즘은 땀 배출량을 반영하는 요소를 기준으로 약물 비율을 계산해 발한량 변화의 영향을 줄이는 방식으로 농도를 정량화했다. 연구팀은 이 기술을 IoT 연계 건강관리 기기와 현장형 도핑/마약 검사 시스템으로 발전시킬 계획이라고 밝혔다.

고려대피부 패치도핑검사땀