크기가 불과 몇 마이크로미터에 불과한 마이크로로봇이 비강으로 이동하여 박테리아를 파괴한 후 체외로 배출하는 방식으로 부비동염을 치료하는 데 성공적으로 시험되었습니다. 이는 항생제나 수술을 사용하지 않는 새로운 치료 방식으로, 가까운 미래에 호흡기 질환에 대한 접근 방식을 바꿀 것입니다.
마이크로로봇은 자기 반응성 소재로 제작되어 빛과 상호작용할 수 있습니다. 코를 통해 삽입된 카테터를 통해 부비동에 삽입된 후, 외부에서 제어되는 자기장의 유도를 받습니다. 염증 부위에 정확히 도달하면, 마이크로 광섬유에서 나오는 빛이 마이크로로봇을 활성화시켜 열을 발생시키고 활성 산소를 생성합니다. 이를 통해 주변의 건강한 조직에는 영향을 주지 않고 두꺼운 고름층을 분해하고 박테리아를 정확하게 파괴합니다.
전체 치료 과정은 수십 분 안에 완료됩니다. 작업 완료 후, 마이크로로봇은 분비물과 함께 자동으로 코에서 빠져나가므로 따로 회수할 필요가 없습니다. 이 과정은 조직 손상을 유발하지 않으며, 치료 후 염증 반응도 관찰되지 않습니다.
결과는 단 한 번의 시술만으로도 박테리아 제거 효율이 99% 이상임을 보여주었습니다. 돼지와 토끼 모델 실험 결과 부비동 조직은 괴사나 섬유화 징후 없이 잘 회복되었습니다. 이 새로운 방법은 장기적인 항생제 사용이나 내시경 수술과 같은 기존 방법을 점진적으로 대체할 것입니다.
이 장치의 특징은 그룹으로 협력할 수 있다는 것입니다. 마이크로로봇은 군집을 이루어 작동하며, 감염된 환경에 고르게 분포되어 세척 효율을 최적화합니다. 이러한 설계는 에너지 절감, 좁은 공간에서의 기계적 충돌 방지, 그리고 작동 중 안정성 확보에 도움이 됩니다. 체외에서 발생하는 조향력과 내시경적 광 신호가 결합되어 각 움직임을 정밀하게 제어합니다.
효율성 외에도 안전성 또한 최우선 과제입니다. 마이크로로봇은 장기 잔류물을 남기지 않는 생분해성 소재를 사용합니다. 삽입, 유도, 반응 활성화에 이르는 모든 작업은 밀폐된 환경에서 제어됩니다. X선 영상 모니터링 데이터를 통해 치료 중 로봇의 위치와 상태를 지속적으로 평가할 수 있습니다.
이 기술은 부비동염 외에도 방광, 장, 또는 이식된 의료 기기 주변과 같은 복잡한 구조의 감염 치료로 확장되고 있습니다. 생물반응기를 이용하여 국소적으로 박테리아를 제거하면 전신 약물 투여의 필요성이 크게 줄어들고 현대 의학에서 점점 더 흔해지는 문제인 항생제 내성 위험이 최소화됩니다.
부비동염 치료를 위한 마이크로 로봇 기술은 아직 전임상 단계에 있습니다. 그러나 긍정적인 실험 결과와 최소한의 개입으로 정밀 의학 분야에서 잠재적인 발전 가능성을 지닌 기술로 여겨집니다. 안전 및 제조 기준 요건을 충족하는 경우 향후 몇 년 안에 인체 임상 시험이 실시될 수 있습니다.
체내에서 제어할 수 있는 미세 의료 기기를 사용하는 추세가 전 세계적으로 빠르게 확산되고 있습니다. 마이크로 로봇은 만성 감염, 심부 감염 또는 기존 기술로는 접근하기 어려운 상황에서 새로운 치료 도구로 활용될 수 있도록 연구되고 있습니다. 비약물적 메커니즘을 통해 단시간에 필요한 부위에 도달할 수 있는 마이크로 로봇은 이전보다 덜 침습적이고, 빠르고, 깔끔하고, 정밀하게 질병을 치료하는 방식을 혁신하고 있습니다.
출처: https://khoahocdoisong.vn/ung-dung-vi-robot-trong-xu-ly-viem-xoang-bang-cong-nghe-cao-post1551942.html
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