“땀에서 세로토닌 포착”…인제대, 비침습 웨어러블 센서 개발로 주목

비침습 웨어러블 센서가 신경전달물질 모니터링의 패러다임을 바꾸고 있다. 인제대학교 홍용근 교수 연구팀이 개발한 센서는 실시간으로 사람 땀에서 분비되는 ‘세로토닌(5-HT)’ 농도를 정밀 검출, 병원 외 환경에서도 정신건강 상태를 과학적으로 측정할 수 있게 됐다. 업계는 이번 성과를 정밀 바이오센서 경쟁의 새로운 분기점으로 보고 있다.

연구팀은 팔라듐 도핑 산화세륨과 2차원 탄소질화물의 하이브리드 나노소재를 활용해, 유연성과 피부 방오성을 갖춘 알긴산 칼슘 하이드로젤 센서를 구현했다. 이 장치는 인산완충액에서 0.64 nM, 사람 혈청에서 1.7 nM, 인공땀에서도 20 nM 수준의 세로토닌을 탐지하는 높은 민감도를 보인다. 실제로 고강도 유산소 운동 중인 성인의 땀에서 실시간으로 세로토닌 농도 변화를 연속 기록함으로써, 현장 적용 가능성을 입증했다.

이번 기술의 차별점은 땀이라는 비침습 체액에서 신경전달물질을 포착한 점이다. 기존 혈액 기반 검사는 채혈 부담과 병원 내 장비 의존성이 높았지만, 본 센서는 신체에 부착해 일상·운동 환경에서 연속 데이터를 손쉽게 제공한다. 이에 따라 환자, 일반인 모두 비용 부담 없이 정신건강 모니터링·맞춤형 치료 설계가 가능해질 전망이다.

글로벌 시장에서도 웨어러블 기반 신경전달물질 검출은 선진국을 중심으로 연구가 속도를 내고 있다. 미국·유럽에서는 혈당, 젖산 등 대사체 검출 기술을 넘어서 세로토닌·도파민 신호 추적 경쟁이 본격화되는 양상이다.

한편 실시간 생체 신호 모니터링 확산에 따라, 개인정보 보호와 기기 안전성 인증 기준 강화도 주요 쟁점으로 부상 중이다. 국내에서는 식약처를 중심으로 웨어러블 바이오센서의 임상·규제 가이드라인 마련이 추진되고 있다.

홍용근 교수는 “병원 밖 환경에서 신경전달물질 변화 측정의 첫걸음을 뗐다”며 “추후 심부뇌자극(Deep Brain Stimulation) 환자 등 임상 연구를 통해 정신건강 케어와 맞춤의료 실현 가능성을 단계적으로 입증할 계획”이라고 밝혔다. 산업계는 이 기술의 시장 안착·확산 여부에 주목하고 있다.