▲ 무릎과 엉덩이 부분의 임플란트와 관련해서 생체적합성과 항균성 특성을 가진 사이보그 로봇이 나노기술을 통해 앞으로 더욱 발전할 전망이다.

생체적합성과 항균성 특성을 가진 나노구조의 소재(nanostructured materials)에 관한 연구 노력이 사이보그 로봇 뼈대(Cyborg Robot Chassis) 분야에 새 물결을 몰고 올 전망이다.

사이보그는 생체와 기계장치의 결합체를 뜻한다. 의족·의수등 생체기능대행 로봇을 지칭한다.

5일 사이언스2.0(science20.com)에 따르면 멕시코에 있는 신소재연구센터(Research Center for Advanced Materials) 아나 마리아 박사는 “골조직의 화학적 구성을 가진 인조 물질(특수금속)과 인간 뼈의 나노구조가 서로 양립할 수 있는 길을 열기 위한 적절한 방법을 찾는 것이 결코 쉽지만은 않다. 그러나 인간 골조직에 상응하는 금속조직을 찾아보는 것은 도전할만한 가치가 있다”라고 말했다.

사람의 뼈를 대신할 수 있는 금속조직은 인간의 신체와 서로 거부반응이 없어야 한다. 그러기 위해선 사이보그에 들어가는 뼈대조직의 기계적인 특성을 개선할 필요가 있는 것이다.

예를 들어 사람의 무릎은 이런 분야에서 큰 진전이 이뤄졌다. 무릎에서 발생하는 병변 현상은 사람들에게서 거의 공통된 점이 있으며, 이로 인해 수십 년에 걸쳐서 집적된 데이터가 매우 유용하게 활용될 수 있다.

사이보그 로봇 뼈대를 만드는데 핵심적 요건인 생체적합성(biocompatibility)은 이를 사람에게 이식하였을 때 부작용이 없는 재료의 특성을 의미한다. 빅데이터를 활용해 생체적합한 재료의 특성을 추출해 낼 수 있다.

생체적합성은 생의학적 임플란트 제조 공정에 있어서 가장 중시되는 요건이다.

현재 무릎과 엉덩이 부분의 임플란트 소재는 티타늄 합금판으로 만들어진 복합소재 시스템이다. 이는 뼈조직과 나노테크놀로지를 이용한 생리체액과 서로 양립할 수 있도록 도와준다.

생체적합성과 항균성 특성을 가진 사이보그 로봇이 나노기술을 통해 향후 빠른 속도로 발전할 전망이다.