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머리카락만큼 가는 모세혈관 속 누비는 초소형로봇 나왔다

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머리카락만큼 가는 모세혈관 속 누비는 초소형로봇 나왔다

2020.12.23 16:08
개발된 ′카테터′ 로봇. 스위스 로잔연방공과대 제공
개발된 '카테터' 로봇. 스위스 로잔연방공과대 제공

머리카락만큼 가는 지름 100마이크로미터(μm∙ 100만분의 1m)의 구불구불한 모세혈관을 자유자재로 돌아다니는 로봇이 개발됐다. 복잡한 뇌 속 모세혈관과 연관된 신경장애를 치료하는 새로운 방법이 될 수 있을 것으로 기대된다. 


마흐무트 셀만사카르 스위스 로잔연방공대 기계공학연구소 교수팀은 혈류를 이용해 이동하는, 지름 수 μm에 불과한 ‘카테터’ 로봇을 개발했다고 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스에 22일에 공개했다. 


카테터는 길고 가는 관을 넣어 끝에 있는 장비를 통해 검사나 조직 절제에 쓰이는 의료용 기기다. 의료 목적에 따라 약제나 세정액의 주입 등에도 사용되는 등 다양하게 활용되고 있다. 다만 그동안 카테터는 뇌의 혈관계와 같은 신체 내부의 특정 영역엔 쓰이지 못했다. 너무 얇고 복잡한 모세혈관에서 카테터를 제어할 수 없었기 때문이다. 


연구팀은 혈관 굵기보다 훨씬 더 얇은 수μm  굵기의 카테터 로봇을 개발했다. 아주 얇은 굵기로 만들어 혈류를 따라 자연스레 이동할 수 있게 만들었다. 로봇에 높은 유연성을 가진 와이어에 부착했고, 방향 제어는 자성을 이용했다. 외부 자석을 통해 방향을 조정했다. 


연구팀은 토끼 귀를 대상으로 카테터 로봇을 실험했다. 그 결과 토끼 귀의 모세혈관 안에서 혈류를 타고 안정적으로 이동하는 것을 확인했다. 실험실 실험에서도 같은 결과를 얻었다. 연구팀은 “카테터가 구불구불한 모세혈관을 지나 목표한 지점까지 더 성공적으로 이동할 수 있게 하는 기술”이라며 “카테터로 인한 혈관 손상도 줄여준다”고 설명했다. 


셀만사카르 교수는 “개발한 로봇은 너무 굵기가 얇아 카테터를 삽입할 수 없는 혈관에도 도달할 수 있다”며 “뇌 내부의 심부 종양이나 말초 종양을 치료하는 새로운 가능성이 될 수 있다”고 밝혔다. 

 

네이처 제공

 

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