오늘날, 스마트폰의 보급으로 무선 헬스케어시스템에 대한 연구가 점차 활성화됨에 따라, 손쉽고 간편한 건강관리 시스템에 대한 수요도 증가하고 있다. 그 중에서도 사회문제로 크게 대두되는 독거노인의 고독사 방지를 위한 시스템 개발은 지속적으로 연구되고 있다. 본 논문에서는, 인체에 비침습적이며 무구속으로 생체 신호 계측이 가능한 광용적맥파법(photoplethysmography)으로 독거노인의 맥파를 계측하고 스마트 폰으로 전송하여, 원격진단이 가능한 감시시스템 개발을 목적으로 하였다. 광용적맥파법은 적색광이나 적외선광을 피부에 침투시켜 맥파를 검출하는 방법의 하나로 근래에는 손가락과 같은 인체 말단뿐만이 아니라 손목에서 맥파를 계측하는 연구가 진행되고 있다. 그러나 손목에서 맥파를 계측 시, 광량을 고정시킨 상태에서는 모세혈관의 회전이나 피부의 두께 등에 따라 정확한 맥파 검출을 하기에는 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 잡음제거에 탁월하며 높은 이득을 가지는 차동 증폭기를 단일전원에서도 동작 가능하도록 개선하고, 인체의 피부 두께에 따른 오차를 줄이기 위해 광량의 침투 범위를 조절하여 다양한 피부 층에서 최적의 센싱을 할 수 있는 알고리즘을 설계하고 그 타당성을 확인하였다.

본 논문은 독거노인 또는 부정맥 환자의 24시간 응급감시 모니터링을 위해 광소자를 이용한 독거노인 위험감지형 맥박센서를 설계했다. 투과형의 광소자를 사용한 맥박 측정 센서는 상용 기술이지만, 이것은 의료 기관에서 환자나 환자 진료 모니터링을 위한 일회성 측정 방법이다. 때문에 일상생활에서 무구속의 지속적인 측정이 가능한 센서 개발이 필요하며, 또한 내구성과 편의성, 유동성에 대한 신뢰성과 안정성을 유지해야한다. 이러한 조건에서 우리는 손목시계 타입의 독거노인 위험감지형 맥박 센서를 설계하고, 실험 결과에서 그 가능성을 확인했다.

In this study, the antioxidative effect, cellular protective effect and inhibitory effect on tyrosinase of Cosmos bipinnatus extracts were investigated. The ethyl acetate fraction of Cosmos bipinnatus flower extract (11.48 μg/mL) showed more excellent free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical, DPPH) scavenging activity (FSC50) than those of leaf and stem extracts (17.45 μg/mL). Reactive oxygen species (ROS) scavenging activity (OSC50) of Cosmos bipinnatus extracts on ROS generated in Fe3+-EDTA/H2O2 system were investigated using the luminol-dependent chemiluminescence assay. The ethyl acetate fraction of Cosmos bipinnatus flower extract (0.56 μg/mL) showed 3 times more excellent ROS scavenging activity than L-ascorbic acid (1.50 μg/mL). The protective effects of the ethyl acetate fractions of extracts from different parts of Cosmos bipinnatus on the rose-bengal sensitized photohemolysis of human erythrocytes were investigated. The ethyl acetate fractions of leaf and stem extract and flower extracts suppressed photohemolysis in a concentration dependent manner (10~50 μg/mL). The inhibitory effect of ethyl acetate fraction of Cosmos bipinnatus flower extract (62.75 μg/mL) on tyrosinase was investigated to assess the whitening efficacy. The ethyl acetate fraction of Cosmos bipinnatus flower extract showed 3.5 times higher tyrosinase inhibitory effect than arbutin (226.88 μg/mL) known as an effective whitening agent. These results indicate that fractions of Cosmos bipinnatus extracts can function as antioxidants in biological systems, particularly skin exposed to UV radiation by scavenging 1O2 and other ROS, and protect cellular membranes against ROS. Fractions of Cosmos bipinnatus extracts can be applicable to new functional cosmetics for antioxidant and whitening.

본 연구에서는 피부 상재균에 대한 참죽나무 새순 추출물의 항균 작용과 참죽나무 새순 추출물을 함유하는 크림을 제조하여 인체 피부를 대상으로 보습 효능을 측정하였다. 참죽나무 새순 추출물의 네 가지 피부 상재균에 대한 MIC 를 측정한 결과, P. acnes과 S. aureus에 대한 MIC는 각각 0.13 %, 0.03 %로 비교 물질인 methyl paraben보다 더 우수한 항균 활성을 나타내었고, P. ovale과 E. coli에 대한 MIC는 모두 0.25 %로 methyl paraben 보다 낮은 MIC를 나타내었다. 피부 보습 효능을 측정하기 위해, 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획을 0.25 % 함유하는 크림을 제조하고, 이를 14명의 피실험자의 피부에 도포한 후 피부 수분 보유랑과 경표피 수분 손실량을 각각 30 min, 60 min 간격으로 180 min 동안 측정하였다. 피부 수분 보유량은 placebo 크림에 비하여 참죽나무 새순 추출물 함유 크림이 10 ~ 15 % 정도 더 큰 수분 보유량 증가율을 나타내었다. 경표피 수분 손실량을 측정하였을 때, 무도포(control) 상태의 경표피 수분 손실량은 8.9 g/m2h, 추출물 함유 크림은 6.7 g/m2h으로, 추출물을 함유한 크림이 피부 표면의 수분 손실을 감소시킴을 알 수 있었다. 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획의 항균 활성과 피부 보습효과에 대한 결과로부터 화장품 원료로서의 가능성을 확인하였다.