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연구팀은 성인 10명을 대상으로 대사물질의 변화를 추적했다. 모델 약물로는 카페인을 활용했다. 참가자들은 카페인 135mg을 섭취한 뒤 시속 8km로 러닝머신 운동을 했다. 이후 30분 간격으로 팔뚝에 부착한 패치를 교체해 땀 속 대사물질을 분석했다.
분석 결과 카페인이 체내에서 분해되면서 생성되는 파라잔틴의 시간대별 변화 양상이 확인됐다. 연구팀은 “사람마다 카페인 분해 속도가 다르다는 사실이 증명됐다”고 밝혔다.
실제로 카페인 섭취 후 90분 만에 파라잔틴 수치가 급증한 참가자가 있는가 하면 이 수치가 서서히 올라간 참가자도 있다. 카페인을 분해하는 간 효소의 활성 정도가 사람마다 달라서다.
연구팀은 이 기술을 사물인터넷(IoT) 연계 건강관리 기기와 도핑·마약 검사 시스템으로 발전시킬 계획이다.
정호상 교수는 “채혈의 고통 없이 피부 위에서 체내 약물 농도를 정밀하게 측정할 수 있음을 규명했다”며 “향후 환자별 최적의 투약 간격을 설정하는 맞춤형 치료와 운동 피로도 관리에 폭넓게 활용될 것”이라고 말했다.
유용상 교수는 “신체 움직임이나 땀 분비 변화에도 신호가 안정적으로 유지된다”며 “스포츠 선수의 불법 도핑 약물이나 마약 투약 여부를 현장에서 신속하게 가려내는 간편 검사 장비로 확장성이 매우 크다”고 했다.
이번 연구는 문화체육관광부 문화기술연구개발사업 등의 지원을 받아 수행했다. 연구 결과는 저명 국제학술지(International Journal of Extreme Manufacturing) 9월 10일 자로 게재됐다.
