일본의 NTT가 실크와 합성섬유 표면에 전도성 고분자의 하나인 PEDOT-PSS를 코팅함으로써 민감한 피부에도 적용가능한 전도성 복합소재를 개발하는데 성공하였다고 발표하였다.
그동안 심박과 심전도 측정에 사용해 왔던 의료용 전극은 전해질 페이스트를 피부에 부착하는 형태이기 때문에 의료현장에서는 누워있는 상태에서 측정하는 경우 등에는 좋으나 일상생활에서 연속 사용하는 것은 불가능하였다.
최근 은 코팅된 전도성 섬유가 심박계측에 이용되는 사례도 발표된 적이 있으나, 전해질 페이스트를 사용하지 않기 때문에 노이즈가 커서 의료용도로서의 심전도 계측은 곤란하였다.
한편 친수성의 생체적합성이 우수하다고 하는 점에서 폴리치오펜계 전도성 폴리머(폴리에틸렌 디옥시치오펜-폴리스티렌설폰산 : PEDOT-PSS)를 생체전극으로 응용하는 것에 대한 관심이 점차 높아지고 있으나, 습윤 환경에 두면 내수성과 가공성 등에 문제가 있어 이것 또한 적용이 곤란하였다. NTT에서도 2004년부터 PEDOT-PSS를 금속제의 다점전극(MEA)의 표면수식을 이용하는 방법으로 실험을 진행해 왔고, 실크와 합성섬유에 PEDOT-PSS를 코팅한 소재 제작 개발을 행해오고 있다.
이번 연구를 통해 실크와 합성섬유 표면을 PEDOT-PSS로 코팅해 고정함으로써 PEDOT-PSS가 갖는 전도성과 유연성, 생체적합성 등을 손상하지 않고도 강도가 우수하며 내수성과 가공성을 해결한 소재를 제조하는데 성공하게 된 것이다.
실험의 한 단계로, 이 소재를 생체전극으로 사용해 동물에 적용한 결과 수분을 흡수하는 친수성 및 기존의 의료용 전극에 가까운 안정된 심전도 계측이 가능하다는 것을 확인하였다. 또 PEDOT-PSS를 코팅한 섬유포를 사용해 사람의 몸에 부착시키는 것만으로도 도심박과 심전도에 이르는 생체신호 계측이 가능한 wearable 전극을 구축하게 된 것이다.
유연하고 보다 높은 통기성이라고 하는 섬유의 특징을 살림으로써 착용자에게 부담을 주지 않고 장기간 계측하고 모니터링할 수 있게 된 것이다.
구체적인 실험으로는, 건강한 사람 10명을 대상으로 안전성 확인시험을 실시하였다. 그 결과 접촉성 피부염 등의 발생이 없이 24시간 이상 연속사용에 대해 안전한 심박계측과 심전도 계측이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.
이어 연구그룹에서는 향후 100명 규모를 대상으로 한 장착시험을 통해 안전성과 유효성에 이르는 실증을 행할 계획이다. 또 대학과 의료계와의 연계로 환자의 부담이 적은 심전도의 장기측정 및 모니터링, 기초연구과 자택의료 및 원격진료 등의 의료분야에의 응용을 검토할 예정이다.
출처 : http://www.excite.co.jp (2013. 02. 13)
