미국 텍사스대학 오스틴분교의 연구팀은 처음으로 액체 전자문신 잉크를 발명하였는데 의사는 이를 환자의 두피에 인쇄하여 센서로 사용해 대뇌 활동을 측정할 수 있다. 이 연구는 뇌파를 모니터링하고 신경계 질병을 진단하는 데 유망한 대안을 제공하고 있으며 비침입성 ‘뇌—기계’ 인터페이스(BMI) 설비의 설계 방식을 개선하고 응용 범위를 넓힐 수 있을 것으로 기대된다. 관련 론문은 일전 《세포생물재료》지에 실렸다.
연구팀은 인체 피부 표면의 신체 신호를 추적할 수 있는 전자문신 센서를 개발해왔다. 이를 흉부에 적용하면 심장 활동을 측정할 수 있고 근육에 적용하면 피로도를 측정할 수 있으며 겨드랑이에 적용하면 땀 성분을 측정할 수 있다. 과거에는 전자문신 센서가 얇은 접착재료에 인쇄된 후 피부로 옮겨지는 경우가 많았지만 이 방법은 모발이 없는 부위에만 가능했다.
모발 피부와 호환되는 소재를 설계하는 것은 전자문신 센서 기술 개발이 직면한 장기적인 도전이였다. 연구팀은 전기 전도성 폴리머로 만든 액체 잉크를 설계했는데 이 잉크는 모발을 거쳐 두피에 도달할 수 있으며 건조후 박막 센서 역할을 해 두피를 통해 뇌 활동을 모니터링할 수 있다.
연구팀은 실험에 참가한 5명의 두피에 잉크를 인쇄하고 동시에 전자문신 옆에 전통적인 뇌파기 전극을 붙였다. 그 결과 잉크는 뇌파를 측정하는 데도 뛰어나고 소음도 극히 적은 것으로 나타났다. 전통적인 전극에 있는 젤은 6시간후에 마르기 시작하는데 3분의 1이 넘는 전극은 어떤 신호도 받지 못한다. 반면에 전자문신 잉크는 최소 24시간 동안 안정적인 련결을 유지할 수 있다. 연구팀은 앞으로 전자문신 잉크에 무선 데이터 송신기를 내장하여 완전한 무선 뇌전도 과정을 실현할 계획이다.
/과기넷