작은 로봇, 큰 영향: 자기 마이크로 로봇으로 불임 치료 혁신

불임은 전 세계적으로 약 1억 8,600만 명의 사람들에게 영향을 미치며, 나팔관 폐색은 여성 불임 사례의 11%-67%에 기여합니다. AIP Publishing의 AIP Advances 에서 SIAT Magnetic Soft Microrobots Lab의 연구자들은 나팔관 폐색을 치료하기 위해 자기 구동 로봇 마이크로스크류를 사용하는 혁신적인 솔루션을 개발했습니다.

저자인 하이펭 쉬(Haifeng Xu)는 "이 새로운 기술은 현재 난관 폐쇄를 제거하는 데 사용되는 전통적인 수술 방법에 비해 잠재적으로 덜 침습적인 대안을 제공합니다. 전통적인 수술 방법은 종종 기존 카테터와 가이드와이어를 사용합니다."라고 말했습니다.

마이크로로봇은 비자성 감광성 수지로 만들어졌고, 얇은 철 층으로 코팅되어 자기적 특성을 부여받았습니다.

외부 자기장을 가하면 로봇이 회전하면서 평행 이동 운동을 생성하고, 이를 통해 난관을 모방한 유리 채널을 탐색할 수 있습니다.

로봇은 채널에 위치한 세포 클러스터 막힘을 성공적으로 제거하는데, 이는 여성 생식계의 전형적인 막힘을 모방한 것입니다.

이 자기적 제어는 나팔관의 섬세하고 좁은 구조를 통한 정확한 탐색을 제공합니다.

마이크로로봇의 디자인은 또 다른 핵심 혁신입니다. 나선형 구조의 나사 모양의 본체, 원통형 중앙 튜브, 디스크 모양의 꼬리가 있습니다.

나선형 구조는 추진에 필수적이며, 디스크 모양의 꼬리는 로봇의 움직임을 안정시키는 데 도움이 됩니다.

나사가 회전하면 소용돌이가 발생하여 파편화된 파편을 꼬리 쪽으로 밀어내어 막힘을 더 효과적으로 제거하는 데 도움이 됩니다.

실험 결과, 마이크로로봇은 시뮬레이션된 막힘을 제거하는 데 효과적이고 효율적인 것으로 나타났으며, 회전하는 나사가 만들어낸 소용돌이가 이물질을 장애물에서 밀어냈습니다.

연구팀은 미래를 내다보면서 마이크로로봇을 더 작고 더 진보된 형태로 만들 계획입니다.

또한 연구진은 분리된 장기 모델에서 로봇을 테스트하고 생체 내 영상 시스템을 통합하여 마이크로 로봇의 움직임과 위치를 실시간으로 추적하는 것을 목표로 합니다.

연구팀은 또한 수술 분야에서 로봇의 적용을 확대할 계획인데, 여기에는 막힘 제거 및 기타 의료 시술의 효율성을 높일 수 있는 자동 제어 시스템이 포함됩니다.

"궁극적인 목표는 불임으로 고통받는 환자를 위해 보다 효과적이고 최소 침습적 솔루션을 제공하는 것입니다."라고 Xu는 말했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/12/241217130807.htm