1나노미터급 캡슐 '위내시경' 나올까···초소형 인체로봇 성큼

한국마이크로의료로봇연구원, 로봇 실용화기술개발
기존 연성내시경, 캡슐내시경 한계 극복 가능성 제시
실시간 위치추적, 자기장 구동 기술 등 통합해 활용

[이데일리 강민구 기자] 건강검진에서 내시경검사를 받아본 이들이라면 한 번쯤 불편함을 느꼈을 것이다. 부드럽게 휘어져 몸속에 넣을 수 있는 연성내시경을 주로 쓰는데 검진자들은 하루 전 금식하거나 약을 먹은 뒤 검사를 받아야 했다. 오래 시간 진단받으면 장 천공, 마취 부작용이 발생할 수도 있다.

내시경 소독·보관 비용만 회당 15만 원가량 들어가기 때문에 검진자 부담으로 이어지고, 의사 숙련도에 따라 검진결과에 차이도 나타났다.

그런데 앞으로는 1nm(나노미터)급 초소형 로봇이 몸속 상태를 정확하게 알려주고, 암 치료에 필요한 약물을 목표지점에 전달해 치료 효과도 높일 수 있게 될 전망이다.

한국마이크로의료로봇연구원(마이크로의료로봇연)은 한국과학기자협회와 지난 14일 개최한 ‘과학미디어아카데미’에서 마이크로의료로봇(초소형로봇) 개발 성과 발표를 통해 기술적인 가능성을 보여줬다.

한국마이크로의료로봇연구원은 초소형로봇 기반 기술 성과들을 소개했다.(사진=한국과학기자협회)

정밀한 영상진단, 미생물 채취까지

일반적으로 마이크로의료로봇은 1nm에서 1cm까지의 아주 작은 로봇이다. 몸속에서 자유롭게 무선으로 목표지점까지 도달해 진단, 치료, 약물전달을 동시에 할 수 있다. 필요한 부위를 적게 잘라낼수록 환자의 회복이 빨라지고, 통증이 적다는 점에서 미래 의료 핵심 기술 중 하나로 주목받고 있다.

박종오 마이크로의료로봇연 원장은 “사람 몸 속에 들어가야 한다는 점에서 정교한 기술이 필요해 로봇 제작 비용이 비싸고, 임상 절차를 통해 안전성도 검증해야 한다”면서도 “20여 년 동안 축적한 기술을 바탕으로 소화기관 진단, 미생물채취, 간암 약물전달을 위해 필요한 로봇 기반기술을 개발하고, 동물실험 등을 통해 효과가 있다는 사실을 확인했다”고 설명했다.

돼지실험에서 영상진단(왼쪽)과 미생물 채취(오른쪽)를 하고 있다.(사진=한국과학기자협회)

이번에 연구진이 개발한 기술은 전자기장 구동, 시각화, 위치인식 등을 통합한 기술이다. 기존에도 연성 내시경과 함께 캡슐 내시경이 있었지만, 실시간 영상 판독이 불가능했다. 결국, 영상 진단만 가능해 추가 연성 내시경도 함께 받아야 했다. 이와 달리 연구진은 자기장 기반의 캡슐내시경이 스스로 몸속에서 동작을 제어하면서 목표 지점으로 가고, 내시경이 실시간으로 위치를 확인해 시각적으로 표현해 판독 가능하다.

특히 로봇이 목표부위에서 미생물을 채취해 복귀해 각종 질환 진단에도 활용할 방법도 제시했다. 몸속 장기의 정확한 상태를 확인할 수 있다는 점에서 중요한 연구다. 실제 돼지 실험 결과에서도 캡슐 영상진단기술과 미생물 채취기술이 효과가 있는 것으로 나타났다.

김자영 마이크로의료로봇연 랩장은 “소화기관 내 정밀 영상을 얻고, 미생물 진단이 가능해 환자에게 더 친화적인 기술”이라며 “앞으로 궤양과 위암 조기진단, 위치정보를 활용한 정밀 진단을 할 가능성을 열었다는 점에서 의료적 의미가 있다”고 설명했다.

강민구 (science1@edaily.co.kr)