중국에서 높은 유연성과 변형 능력을 갖춘 표적 약물 전달 마그네틱 구동 연체 로봇이 개발됐다.

17일 중국 언론 IT즈자에 따르면 중국과학원 선전선진기술연구원은 표적 약물 전달 마그네틱 구동 로봇을 개발했다고 밝혔다. 이 초소형 로봇은 신체 기관 내에서 표적 약물을 전달하며, 동시에 약물 방출도 제어할 수 있다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 '아메리칸 케미칼 소사이어티 나노(American Chemical Society Nano)'에 게재됐다.

일반적으로 연체 로봇은 높은 유연성과 변형 능력을 갖췄다. 이에 의료 서비스, 인간-컴퓨터 상호작용, 약물 치료 등 분야에서 폭넓게 응용될 수 있다. 하지만 정밀한 제어, 재료 선택, 생체 적합성과 안전성에 어려움이 있어 연구와 최적화가 필요한 상황이다.

이에 연구진은 나팔관에 표적 약물을 전달하는 새로운 방법을 제안했다. 마그네틱 구동 초소형 연체 로봇을 사용해 이동 중 위치 프로그래밍 및 모션 모드 전환을 수행한다. 나팔관 내부의 복잡한 환경 변화에 적응하고 작은 공간을 통과한 후 최종적으로 조절된 약물을 방출한다.

이 초소형 로봇은 모션 모드를 고속 강성 모션, 그리고 매우 적응성이 높은 소프트 구동 사이에서 모션 모드를 지속적으로 전환한다. 내부 구조가 복잡하고 표면 지형이 복잡한 나팔관을 효과적으로 탐색할 수 있다.

단일 밀리미터 로봇이 롤링, 회전, 글라이딩 등 다양한 모션 모드를 수행할 수 있으며 편평한 지역과 높은 계단, 좁은 통로 등 여러 장애물도 통과할 수 있다.

특별히 설계된 마그네틱 구동 연체 로봇은 길이가 약 2.7cm, 너비와 높이가 1mm다. 이 로봇은 자기장의 영향을 받아 목표 부위를 향해 이동한다. 100초 이내에 55mm 이동하며 목표 부위에서 빠르게 약물을 방출한다.

논문의 저자인 쉬하이펑(徐海峰)은 "우리가 연구중인 마이크로 로봇과 기존 최소 침습 수술 도구를 통합해 다양한 의료 현장에서 적용성을 높일 수 있기를 바란다"며, "다양한 크기의 세포, 진단 약물 등 바이오 시제품의 표적 수송을 수행할 수 있는 로봇 시스템을 개발하고 있다"고 설명했다. 이러한 체내 로봇은 천자나 장비 개입이 필요없고 세포 치료, 보조 생식 등 정밀 의료 기술의 안전하고 효율적 방법이 될 것으로 기대된다.