[한국기술뉴스]

DGIST 기계공학 이현기 책임연구원은 마이크로 로봇의 거동을 측정해 수술 부위에 효과적인 치료가 가능한 시스템을 개발했다. DGIST 산학협력단을 통해 2018년 9월 4일 특허를 출원(출원번호 제1020180105318호)했다. 특허 명칭은 '마이크로 로봇 및 마이크로 로봇의 거동 측정 시스템’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다. 

[기자]

마이크로 의료로봇은 치료가 까다로운 부위에 삽입해 질환을 확인하고 치료할 수 있는 의료기기입니다. 캡슐 형태로 생겨서 알약처럼 먹으면 체내를 촬영하며 조직채취와 약물주입 등의 다양한 기능을 수행할 수 있습니다. 최근에는 마이크로 사이즈로 기기를 축소해 미세혈관과 뇌척수액, 안구 등의 신체 부위에 맞춰 기기를 개발하고 있습니다. 카메라로 확인이 어려운 특정 조직에 사용되는 마이크로 로봇은 삽입된 후 거동을 측정하기 위해 X-ray나 CT 등을 이용해 위치를 확인합니다. 그러나 이러한 방법은 불필요한 X선 피폭이 발생하고 생체 및 유전자를 파괴할 수 있어 장기간 사용이 어렵다는 문제가 있습니다.

DGIST 연구팀은 양자점을 이용해 체내 마이크로 로봇의 위치를 측정할 수 있는 거동 측정 시스템을 발명했습니다.

양자점이 탑재된 마이크로 로봇을 체내 조직에 삽입합니다. 양자점은 외부에서 조사되는 광을 흡수하여 특정 파장 대역의 광으로 방출합니다. 사용자는 검사 부위에 단파적외선 대역의 광을 방출합니다. 마이크로 로봇에 부착된 양자점이 광을 감지하고 로봇의 근적외선 카메라를 통해 로봇의 거동을 파악합니다. 즉 단파적외선 대역의 광을 조사한 후 이로부터 재방출되는 광을 감지함으로써 마이크로 로봇을 구동하는 시스템과의 하드웨어적인 간섭없이 실시간으로 마이크로 로봇의 거동을 측정할 수 있습니다. 또한 서로 다른 종류의 양자점을 다른 위치에 배치함으로써 마이크로 로봇의 회전거동까지 측정할 수 있습니다.

본 기술을 활용하면 치료가 까다로운 부위에 직접 칼을 대지 않고도 효과적인 치료가 가능합니다.

인체 내부를 돌아다니면서 진단과 치료 그리고 약물을 투여함으로써 수술에 필요한 인체 절개를 최소화하고 마이크로 로봇이 미래의 궁극적 치료 해법이 될 것으로 기대됩니다.