[고든 정의 TECH+] 상처를 더 스마트 하게 치료하는 웨어러블 기기

가벼운 상처는 인체의 회복력으로 저절로 치료됩니다. 하지만 큰 상처의 경우 2차 감염이 발생하면 매우 곤란한 상황이 생길 수 있습니다. 고령자나 당뇨 환자처럼 만성 질환이 있거나 화상 환자처럼 광범위한 피부 손상이 있는 경우에는 특히 더 위험할 수 있습니다.

최악의 경우 생명이 위험하거나 신체 일부를 절단해야 하는 심각한 상황이 올 수도 있습니다. 다행히 그 정도로 상처가 심하지 않더라도 고령자 및 만성 질환을 지닌 사람이 갈수록 증가하면서 치료가 어려운 만성 상처에 대한 효과적인 치료 방법의 필요성이 커지고 있습니다.

몇몇 과학자들은 웨어러블 기기나 스마트 센서가 이 문제를 해결하는 데 도움이 될 것으로 보고 있습니다. 과거의 붕대나 반창고와 달리 그냥 상처 부위를 덮거나 치료를 위한 약물을 수동적으로 투여하는 대신 상처를 모니터링하고 상황에 알맞게 약물을 투여하는 피부 부착형 웨어러블 기기가 가능하다는 것입니다.

터프츠 대학의 연구팀은 만성 피부 상처를 24시간 모니터링하고 필요한 경우 적절한 치료를 하는 스마트 붕대(smart bandage)를 개발하고 있습니다. 스마트 붕대는 플렉서블 센서를 이용해 상처 부위의 온도와 pH를 측정해 감염 여부를 감시합니다. 하지만 이 붕대가 스마트한 부분은 단지 상처의 상태를 모니터링 하기 때문만은 아닙니다.

이 장치는 열에 활성화되는 항생제 젤 (heat-activated antibiotic gel)을 가지고 있어 필요하면 항생제를 상처 부위에 투여할 수 있습니다. 이를 통해 불필요한 항생제 투여를 막고 필요한 경우에 맞춰 항생제를 국소 투여할 수 있습니다. 피부 어디에나 붙일 수 있는 스마트 붕대의 두께는 3mm에 불과하며 기기를 컨트롤하기 위한 프로세서 및 기타 장치는 별도의 플렉서블 기기에 장착해 재활용할 수 있습니다. (사진) 연구팀은 사람에서 임상 시험을 진행하기 위한 사전 연구를 진행하고 있습니다.

물론 이런 웨어러블 기기를 연구하는 곳은 한 군데가 아닙니다. 작년에 네브래스카-링컨 대학, 하버드 의대, MIT의 연구팀은 전기 전도성 섬유로 만든 스마트 붕대의 프로토타입을 선보였습니다.

이들이 개발한 섬유는 항생제나 진통제 같은 약물을 지닌 하이드로겔 (hydrogel)로 코팅되어 있어 단순히 상처를 덮어서 보호할 뿐 아니라 약물도 조절해서 투여할 수 있습니다. 상처를 모니터링하는 별도의 센서 및 마이크로 컨트롤러 (microcontroller)에서 신호를 보내면 약물을 투여해 상황에 맞게 적절한 약물을 투여하는 것입니다.

상처를 감시하고 동시에 치료까지 할 수 있는 스마트 붕대 혹은 반창고가 실제 의료 현장에서 사용되는 것은 아직 미래의 일입니다. 전통적인 방법보다 얼마나 치료 효과가 좋을지도 검증이 필요한 부분입니다. 하지만 웨어러블 기술은 알게 모르게 계속해서 발전하고 있으며 앞으로 상처 치료는 물론 약물 투여를 더 ‘스마트’하게 도와줄 피부 부착형 웨어러블 기기가 나오는 것은 결국 시간 문제가 될 것입니다.

항상 그렇듯이 미래에는 더 좋은 치료 기기가 인류를 돕게 될 것입니다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com