최근 몇 년 동안 전자 엔지니어들은 생물학적 신호를 감지하고 기록할 수 있는 다양한 착용형 및 이식형 장치를 개발했습니다.이러한 장치는 심박수, 동맥 맥박, 수면 패턴 또는 하루 동안 소모된 칼로리와 같은 다양한 생리학적 과정을 추적하는 데 도움이 될 수 있으며 이는 스포츠 및 건강 관리 관련 애플리케이션 모두에 유용할 수 있습니다.

유기전기화학트랜지스터(OECT),전자 부품생물학적 신호를 증폭할 수 있는 유연한 유기 물질을 기반으로 하는 이 기술은 보다 미묘한 건강 관련 신호를 모니터링하는 웨어러블 기술 개발에 유망한 것으로 입증되었습니다.예를 들어, 이러한 유연한 트랜지스터는 포도당, 젖산염, 코르티솔 및 pH 수준은 물론 신경 전달 물질 및 대사 산물에 대한 정보를 수집할 수 있으며, 이는 특정 의료 상태를 진단하거나 모니터링하는 데 매우 유용할 수 있습니다.

OECT의 장점에도 불구하고 OECT가 수집한 데이터는 외부 장치로 전송되어야 하며, 이를 위해서는 무선 통신 회로를 사용해야 합니다.이러한 회로는 일반적으로 무기물 및 강성 재료를 기반으로 하므로 장치의 크기와 두께를 늘리는 동시에 기계적 유연성을 줄일 수 있습니다.

한국과학기술연구원(KIST) 연구진은 최근 포도당, 젖산염, pH 수준 등 다양한 바이오마커를 모니터링할 수 있는 새로운 무선 장치를 개발했습니다.이 장치는,제시한 종이에자연 전자, 유기 및 무기 재료를 기반으로 한 구성 요소를 효과적으로 통합하여 전체 두께가 4...μm로 우수한 성능과 탁월한 기계적 안정성을 제공합니다.

김경연, 강주혁 및 동료들은 논문에서 "우리는 땀의 포도당, 포도당, 젖산염 및 인산염 완충 식염수의 pH와 같은 바이오마커의 무선 광학 모니터링을 위한 초박형 유기-무기 장치를 보고합니다."라고 썼습니다."적합성 시스템은 얇은 파릴렌 기판에 유기 전기화학 트랜지스터와 근적외선 무기 마이크로 발광 다이오드를 통합합니다."

Kim, Kang과 동료들이 개발한 장치는 무기 마이크로 발광 다이오드(μLED)와 통합된 OECT 생화학 센서로 구성됩니다.팀은 초박형 파릴렌 기판 위에 금 전극과 두 이오노머(PEDOT:PSS)의 폴리머 혼합물을 패턴화하여 OECT 센서를 제작했습니다.

그런 다음 센서는 다음을 기반으로 ¼LED에 연결되었습니다.무기재료.OECT는 특정 바이오마커를 감지할 수 있는데, OECT를 통해 흐르는 전류는 센서 주변의 이러한 바이오마커 농도에 따라 변하기 때문입니다.OECT 채널 전류의 변화는 차례로 ¼LED에서 방출되는 빛을 변조하여 웨어러블 장치가 바이오마커를 모니터링할 수 있도록 합니다.

"트랜지스터의 채널 전류는 다음에 따라 변합니다.바이오마커이는 바이오마커 모니터링을 가능하게 하기 위해 발광 다이오드의 방사조도를 변경하는 농도입니다."라고 Kim, Kang과 동료들은 썼습니다. "우리는 이 장치를 탄성 배터리 회로와 결합하여 착용 가능한 패치를 만들었습니다.우리는 또한 이 시스템이 근적외선 이미지 분석에도 사용될 수 있음을 보여주었습니다."

초기 테스트에서 바이오마커 모니터링을 위한 4μm 두께의 장치는 높은 트랜스컨덕턴스(g)를 나타내는 매우 유망한 결과를 얻었습니다.중_{)가 15…mS이고 기계적 안정성이 뛰어납니다.}연구팀은 이 장치가 근적외선 이미지를 분석하고 이러한 이미지로부터 포도당, 젖산염 및 pH의 농도를 예측하는 데에도 사용될 수 있음을 발견했습니다.

앞으로 새로운 장치는 테스트되고 더욱 개선될 수 있으며 잠재적으로 새로운 의료 기술 개발에 기여할 수 있습니다.이 장치는 소프트 배터리 또는태양전지이는 완전히 칩이 없는 감지 시스템이 됩니다.

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