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재생의학 웨어러블 기술, 환자 피부에 부착한 센서로 상처 실시간 모니터링해
등록일 : 2019-09-17 10:49 | 최종 승인 : 2019-10-02 17:21
최재은
재생의학 분야는 앞으로가 유망하다(사진=123RF)

[메디컬리포트=최재은 기자] 웨어러블 기술이 재생의학 발전에 지대한 영향을 끼칠 것으로 점쳐지고 있다. 재생의학은 손상되거나 손실된 조직 또는 기관의 기능을 재생 또는 교환해 상처 치유 과정을 돕는다. 

재생의학은 전통적인 치료 방법의 진화형이라고 할 수 있다. 하지만 만성 상처를 치유하기는 어렵다.

피부 이식 또한 재생의학의 일부다. 의사는 환자의 피부 세포를 실험실로 보내 치료 과정을 가속하는 데 도움이 되는 특성을 갖도록 피부 세포를 재프로그래밍한다. 재설계된 피부 세포는 일시적인 상처를 덮거나 당뇨병성 궤양 치료가 필요한 환자에게 전달된다.

심한 상처나 부상이 내부 장기에 영향을 미치는 경우도 있다. 이때 환자는 일치하는 기증자로부터 새로운 장기를 받아 장기 이식을 해야 한다. 하지만 재생의학의 도움으로 환자의 세포를 이용해 세로운 장기 조직을 만들어낼 수 있다.

고령의 환자는 회복력이 더디다. 대체의학과 회복의학은 노화와 관련된 문제와 싸우고 노인의 피부를 생생한 조직 세포로 대체한다.

상처 치유를 위한 웨어러블 센서

웨어러블 센서는 일반적으로 운동 및 건강 모니터링에 활용된다. 그런데 뉴욕주립대 빙햄튼대학교의 연구진이 웨어러블 장치가 의학 분야에 도움이 될 또 다른 방법을 고안했다. 이 웨어러블 장치는 환자의 피부에서 실시간으로 상처를 모니터링한다.

고령의 환자는 회복력이 더디다(사진=123RF)

사이언스데일리에 따르면 빙햄튼대학의 박사 과정 학생인 매튜 브라운은 다른 연구진과 함께 첨단 의료 응용 기술에 도움이 되는 센서를 개발했다. 이들은 해당 센서가 질병의 진행, 상처 치료, 일반적인 건강 및 체력 모니터링에 사용돼 환자를 더 잘 이해하는 데 도움이 되기를 희망한다고 말했다.

브라운은 "우리는 생물학적 조직과 통합할 수 있는 차세대 플랫폼 개발에 집중하고 있다"고 말했다. 이들이 만든 센서는 오픈 메쉬 전기기계식 바이오센서다. 피부의 마이크로 구조를 반사한다. 이 센서는 피부 위의 산소 등을 추적 및 분석하는 물리화학적 검출기와 생물학적 요소로 구성된다.

이 센서는 착용자의 신체와 잘 부착돼 신체 분석을 극대화하고 인체의 화학적, 생리학적 정보를 모을 수 있다. 연구진은 이 센서가 앞으로 바이오마커에 대한 연구를 통해 상처 치유 과정에 도움이 되는 다양한 기능을 갖추고 유용하게 사용될 것을 기대한다.

상처 치유를 돕는 바이오 프린터

웨이크포레스트 재생의학 연구소의 과학자들은 모바일 피부 바이오 프린팅 시스템을 만들었다. 피부 치료가 필요한 환자의 상처 부위 위에 이중 레이어 피부를 곧바로 인쇄해 붙일 수 있는 프린터다. 수많은 사람이 궤양 등으로 인해 치료가 불가능한 피부 상처를 갖고 산다.

연구원인 션 머피는 "이 기술은 이동성이 뛰어나며 피부 재생성이 필요한 곳에 직접 세포를 침착시킬 수 있으며 상처를 그 자리에서 관리할 수 있다"고 설명했다.

진피 섬유아세포, 각질형성세포 등 피부를 구성하는 주요 세포는 손상되지 않은 조직에서부터 분리 및 확장된다. 이 세포는 히드로겔에 혼합돼 바이오 프린터에 배치된다. 조작된 세포가 전달될 정확한 세포를 식별하는 데는 소프트웨어가 사용된다.
 

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