그리 멀지 않은 미래에 문신은 바디 아트뿐만 아니라 의료 진단 장치가 될 수 있습니다. Getty Images를 통한 LightFieldStudios / iStock

공상 과학 소설에서 "다이아몬드 시대" Neal Stephenson에 의해 바디 아트는 나노 기술 로보 피그먼트로 구동되는 피부 내 디스플레이 인“지속적으로 변화하는 미디어 트로닉 문신”으로 진화했습니다. 소설이 출판 된 후 25 년 동안 나노 기술은 따라 잡을 시간이 있었고 동적 문신에 대한 공상 과학 비전이 현실이되기 시작했습니다.

색을 바꾸는 나노 기술 문신의 첫 번째 예는 지난 몇 년 동안 개발되었으며 바디 아트만을위한 것이 아닙니다. 그들은 생물 의학적인 목적을 가지고 있습니다. 생화학 변화로 인한 건강 문제 나 건강에 위험 할 수있는 방사선 노출에 대해 경고하는 문신을 상상해보십시오.

아직 의사의 사무실에 들어가서 역동적 인 문신을 할 수는 없지만 진행 중입니다. 초기 개념 증명 연구는 문신이 색을 변화시킬뿐만 아니라 암 발병을 포함한 생의학 정보를 감지하고 전달하기 위해 설계 될 수 있다는 설득력있는 증거를 제공합니다.

생화학 적 변화 신호

2017 년 연구자들은 돼지에서 제거 된 돼지 가죽에 문신을 새겼습니다. 색상을 사용하는 분자 바이오 센서 피부 체액의 나트륨, 포도당 또는 pH 수준을 나타냅니다.

2019 년에 연구팀은 해당 연구를 확장하여 단백질 감지 및 문신용 스마트 폰 판독. 올해 그들은 또한 형광 문신 센서로 전해질 수준을 감지 할 수 있습니다..

2018 년에 생물학 팀은 조작 된 피부 세포로 만든 문신 특정 암으로 인한 칼슘 불균형을 감지하면 어두워집니다. 그들은 살아있는 생쥐에서 암 검출 문신을 시연했습니다.

UV 방사 센서

내 실험실 is 다른 각도에서 기술 문신을보고. 우리는 자외선과 같은 외부 피해를 감지하는 데 관심이 있습니다. 햇빛과 태닝 베드에서의 자외선 노출은 모든 유형의 피부암의 주요 위험 요소입니다. 비 흑색 종 피부암은 미국, 호주 및 유럽에서 가장 흔한 악성 종양입니다.

UV 활성화 문신 잉크는 자외선에 노출 될 때까지 보이지 않습니다. Jesse Butterfield / The Laboratory for Emergent Nanomaterials, University of Colorado Boulder, CC BY-NC-ND

이 문제를 해결하기 위해 우리는 자외선에서만 파랗게 변하는 보이지 않는 문신 잉크, 피부 보호가 필요할 때 알려줍니다. 문신 잉크는 일반 문신 안료와 거의 같은 크기 인 직경 XNUMX 마이크론 또는 천분의 일 밀리미터 미만의 플라스틱 나노 캡슐 내부에 UV 활성 염료를 포함하고 있습니다.

나노 캡슐은 색이 변하는 문신 입자를 충분히 크게 만들기 위해 필요합니다. 문신 색소가 너무 작 으면 면역 체계가 피부에서 색소를 빠르게 제거하고 문신이 사라집니다. 그들은 일반 문신과 같은 방식으로 문신 기계를 사용하여 이식되지만, UV 노출 및 기타 자연적인 과정으로 인해 저하되기 시작하고 퇴색되기 시작하여 "부스터"문신이 필요하기 전까지 몇 개월 동안 만 지속됩니다.

나는이 문신에 대한 최초의 인간 실험 대상으로 봉사했습니다. 나는 팔뚝에“태양의 주근깨”를 만들었습니다. 자외선에 노출되면 눈에 보이지 않는 부분이 파랗게 변하고 자외선 차단제를 입어야 할 때를 상기 시켰습니다. 제 연구실은 또한 표면 바로 아래에 오래 지속되는 자외선 차단제처럼 피부를 투과하는 자외선을 흡수하는 보이지 않는 자외선 차단 문신을 연구하고 있습니다. 우리는 또한 온도에 민감한 잉크를 사용하여 "온도계"문신을 작업하고 있습니다. 궁극적으로 우리는 문신 잉크가 질병을 예방하고 진단하는 데 사용될 수 있다고 믿습니다.

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이 TEDx 강연에서 저자는 UV 감지 문신을 ​​보여줍니다.

임시 하이테크 문신

임시 전송 문신도 첨단 혁명을 겪고 있습니다. 웨어러블 전자 문신 심박수 및 뇌 활동과 같은 전기 생리 학적 신호를 감지하거나 땀으로 인한 수분 및 포도당 수치를 모니터링 할 수있는 기능이 개발 중입니다. 그들은 심지어 사용할 수 있습니다 모바일 장치 제어, 예를 들어 문신을 터치하면 음악 재생 목록을 섞거나 발광 바디 아트 피부에 빛을 발합니다.

이 웨어러블 문신의 장점은 배터리로 작동하는 전자 제품을 사용할 수 있다는 것입니다. 단점은 전통적인 문신보다 훨씬 덜 영구적이고 편안하다는 것입니다. 마찬가지로 피부 밑으로 들어가는 전자 장치는 과학자, 디자이너 과 바이오 해커 하지만 이식을 위해서는 침습적 수술 절차가 필요합니다.

피부에 주입 된 문신은 최소한의 침습적이지만 영구적이고 편안하다는 두 가지 장점을 모두 제공합니다. 새로운 바늘없는 문신 방법 피부에 미세한 잉크 방울을 발사하는 것이 현재 개발 중입니다. 일단 완성되면 문신을 더 빠르고 덜 고통스럽게 만듭니다.

매일 사용할 준비가 되셨습니까?

개발중인 색상 변경 문신은 새로운 종류의 역동적 인 바디 아트에 대한 문을 열 것입니다. 이제 문신 색상이 전자기 신호에 의해 변경 될 수 있으므로 곧 문신 디자인을 "프로그래밍"하거나 켜고 끌 수 있습니다. 오토바이 랠리에서 자랑스럽게 목 문신을 표시하고 법정에서 여전히 깨끗한 피부를 가질 수 있습니다.

연구원이 역동적 인 문신을 개발함에 따라 첨단 잉크의 안전성을 연구해야합니다. 현재 일반 문신 잉크에 사용되는 100 가지가 넘는 안료의 안전성에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 그만큼 미국 식품의 약국 타투 안료에 대한 규제 권한을 행사하지 않았으며, 다른 경쟁적인 공중 보건 우선 순위와 안료의 안전 문제에 대한 증거 부족을 인용했습니다. 따라서 미국 제조업체는 원하는 것을 문신 잉크에 넣고 FDA 승인없이 판매 할 수 있습니다.

지금까지 문신이 암을 유발한다는 증거 없음및 한 연구에서는 검은 문신이 자외선으로 인한 피부암을 예방한다는 사실을 발견했습니다.. 그래도 많은 문신 잉크 유해한 것으로 알려진 물질을 포함하거나 분해, 감염, 알레르기 및 육아종을 포함한 건강 합병증이 문신의 약 2 %에서 발견. 일반적으로 나노 및 마이크로 임플란트가 피부에 미치는 장기적인 영향을 이해하려면 더 많은 연구가 필요합니다.

첨단 문신의 물결이 서서히 증가하고 있으며 가까운 미래에도 계속 증가 할 것입니다. 도착하면 해변에서 서핑을하거나 감상 할 수 있습니다. 기내에서 등반을한다면 문신 중 하나를 쳐다 보면서 체온이나 자외선 노출을 확인할 수 있습니다.

저자에 관하여

Carson J Bruns, 조교수, 콜로라도 대학교 볼더 캠퍼스

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