KIST开发出可感知皮肤呼吸的新概念可穿戴传感器

by Kim Jonghwa

Published 30 Apr.2025 12:00(KST)

在皮肤科学、重症监护、传染病防控等领域开拓卫生医疗新天地

一种能够感知皮肤“呼吸”、精确测量皮肤表面气体流动的可穿戴传感器已被开发出来。

预计这一成果将在皮肤科学、重症监护、传染病防控、环境安全以及创伤治疗等广泛医疗保健领域，提出“完全无创诊断与管理”的新趋势。

韩国研究财团30日表示，韩国科学技术研究院的研究团队在Shin Jaeho博士带领下，开发出了一种可精确测量通过皮肤进出之双向气体分子流（Epidermal Gas Flux）的可穿戴系统。

皮肤气体流动传感器。KIST 高级研究员 Shin Jaeho 提供

皮肤作为区分体内与体外的身体最外层边界，是各种气体分子往来的通道。它既是将有关人体健康的重要信息输送至体外的信息高速通道，同时也充当着通路，使空气中存在的挥发性有机化合物等有害物质渗入我们的循环系统。

此前虽有在医疗机构中用于测量水蒸气等特定气体单向流动的设备被开发出来，但能够精确测量皮肤表面气体流动的技术尚未被开发或报道。

研究团队开发出一种只需贴附在皮肤上，就能在无有线连接的情况下独立运行、可连续监测皮肤表面多种气体流动数日以上的完全自立式可穿戴系统。

研究团队从一个简单原理获得灵感：用手掌挡住溪水时，充满手掌的水流速度反映了溪水原本的流速。研究人员将这一原理应用于微型气体传感器和机电阀门系统，并加以重构，使之成为可在皮肤任意部位测量气体流速的形式。

通过动物实验和初期临床试验，研究团队实证了该系统可广泛用于皮肤屏障功能的精密诊断、脆弱人群的体内稳态监测、个体卫生状况评估、环境有害因子导致的皮肤劣化评估，以及包括炎症和感染在内的创伤愈合全过程监测等多种用途。

高级研究员Shin Jaeho博士表示，通过商品化研究，该技术有望以专业医疗设备、皮肤美容设备、个人卫生设备等多种形式开发，从而创造切实的市场价值。

此次研究成果已于本月9日发表在科学技术领域国际学术期刊《Nature》上。论文题目为《A non-contact wearable device for monitoring epidermal molecular flux》（用于监测表皮分子流的非接触式可穿戴装置）。

Shin Jaeho博士为第一作者，韩国科学技术研究院的Jung Sungmin博士为共同作者，美国西北大学的John Rogers教授为通讯作者。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。