모세혈관 속 누비는 초소형로봇 VIDEO: First endovascular technology that can explore capillaries
머리카락만큼 가는 모세혈관 속 누비는 초소형로봇 나왔다
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.
via youtube
First endovascular technology that can explore capillaries EPFL scientists have invented a technique to navigate electronic devices that are smaller than human hair inside blood vessels and reach arterioles. The next step will be conducting in vivo tests. The cardiovascular system is astonishing. It uses the blood that circulates in our veins and arteries to transport oxygen and nutrients to every tissue in the body. At EPFL, Lucio Pancaldi, a PhD student, and Selman Sakar, an assistant professor, have decided to harness hydrokinetic energy (mechanical energy resulting from the motion of liquids) to get to places in the human body without resorting to invasive methods. “Large proportions of the brain remain inaccessible because the existing tools are unwieldy, and exploring the tiny, intricate cerebral vascular system without causing tissue damage is extremely difficult” says Sakar. Miniaturizing endovascular devices Doctors can access patients’ arteries by pushing and rotating guidewires, and later sliding hollow tubes called catheters. However, when arteries begin to narrow, especially in the brain, this advancement technique reveals its limits. Scientists at EPFL’s MicroBioRobotic Systems (MICROBS) Laboratory, working with colleagues from Prof. Diego Ghezzi’s group, engineered tethered microscopic devices that could be introduced into capillaries with unprecedented speed and ease. “Our technology is not intended to replace conventional catheters, but to augment them”, says Pancaldi. View full text https://www.miragenews.com/first-endovascular-technology-that-can-explore-capillaries |
edited by kcontents
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.
via youtube
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.
고재원 기자 jawon1212@donga.com 동아사이언스
http://dongascience.donga.com/news.php?idx=42630
Harnessing blood flow to navigate endovascular microrobots
kcontents
