본문으로 이동


학회회원 로그인

HOME > 정보광장 > 회원동정

회원동정

회원동정
DGIST 최홍수 교수팀, '바늘형' 마이크로 의료로봇 개발
등록일 2020년 04월 14일 11:35 / 조회수 445 / 작성자 관리자
-

항암제 실은 미세로봇을 암종양에 꽂아서 치료

DGIST 최홍수 교수팀, '바늘형' 마이크로 의료로봇 개발

 

DGIST(총장 국양) 로봇공학전공 최홍수 교수 연구팀은 인체 내 치료가 필요한 부위에 정확하고 안정적으로 약물 전달이 가능한 '바늘형 마이크로로봇'을 개발했다고 13일 밝혔다. 기존 의료용 마이크로로봇의 약물전달기능 및 제어방식을 획기적으로 개선해 다양한 정밀의학기술에 적용 가능할 것으로 기대된다.

DGIST 로봇공학전공 최홍수 교수(왼쪽), 이승민 박사(오른쪽) [DGIST]

 

마이크로 의료로봇은 약물치료의 부작용을 줄이고 목표부위에만 필요한 양의 약물을 정확히 전달하기 위해 연구되고 있다. 외부 영향을 받지 않고, 안정적으로 원하는 위치에 약물을 전달 할 수 있는 것이 중요하다.

기존의 마이크로로봇은 원하는 부위로의 이동은 물론 지속적인 위치 제어를 위해 외부자기장을 지속적으로 가동해야 했다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 마이크로로봇을 고정시킬 수 있는 바늘 구조를 고안했다. 로봇 앞 단에 바늘형 구조물을 추가로 제작하고, 기계적으로 목표 위치에 고정이 가능하게 해 목표지점 이동 후에는 외부자기장 제어를 필요없도록 만들었다. 이렇게 했더니 실제 인체 내부와 같이 특정 유체 흐름이 있는 환경에서 기존보다 유체 저항을 최대 6배 더 견디면서 안정적으로 약물을 전달할 수 있었다.

바늘형 마이크로로봇의 약물전달 과정 모식도. 바늘형 마이크로로봇이 치료부위로 접근해 고정될 때까지는 외부 자기장의 힘이 필요하지만, 고정된 이후 약물을 방출하는 과정부터는 별도의 자기장 제어 없이 약물전달 치료가 가능하다. [DGIST]

 

연구팀은 또한 기존에는 마이크로로봇을 수동제어함으로써 사용자의 제어 숙련도에 따라 정확성과 정밀성이 떨어졌으나, 정확한 이동과 제어 시간을 단축할 수 있는 자동제어 알고리듬도 개발했다.

연구팀은 바늘형 마이크로로봇을 체외에서 배양한 암 종양 조직에 적용해 시험한 결과 암 종양에 고정되기 전, 후의 성능 테스트에서 유의미한 결과를 확인했으며, 항암제 약물방출을 통한 치료적인 효능도 추가로 증명했다고 밝혔다.

형광을 입힌 암세포에 바늘형 마이크로로봇의 약물 방출을 나타낸 측정군과 약물 투입을 하지 않은 측정군 등을 시간에 따라 비교한 광학현미경 사진. 약물이 탑재된 바늘형 마이크로로봇(로봇○/약물○)이 암세포에 고정되어 약물을 투여했을 때, 시간이 지남에 따라 암세포가 사멸됨을 알수 있다.(녹색형광은 온전한 암세포를 나타내며, 붉은색으로 변한 암세포는 사멸되었음을 의미함) [DGIST]

 

최홍수 교수는 “기존 마이크로로봇의 기능을 더욱 개선시켜 약물전달 효율을 높이고 부작용을 줄일 수 있을 것으로 기대한다”며 “동물실험과 관련 병원 및 기업과 후속 연구를 진행해 실제 의료 현장에서 활용될 수 있는 마이크로로봇 기반 정밀치료 시스템을 개발하는데 노력하겠다”고 말했다.

이 연구결과는 국제학술지 '어드밴스드 헬스케어 머티리얼즈(Advanced Healthcare Materials)’에 4월 8일 표지논문으로 게재됐다.

 

출처 : http://www.inews24.com/view/1257628

 



(사)마이크로나노시스템학회 (The Society of Micro and Nano Systems)
사무국 주소 : 서울특별시 강남구 테헤란로 7길 22, 한국과학기술회관 신관 3층 308호, 대표전화 : 02-749-6482 , 팩스 : 02-749-6483, 전자우편 : master@micronanos.org Copyright © The Society of Micro and Nano Systems. All Rights Reserved.