로봇 기술은 급속도로 진화한다. 지능형 로봇은 이제 옛말이다. 의료분야 로봇도 예외가 아니다. 머리카락보다 작은 크기의 로봇이 사람 몸속을 탐험하듯 각종 질병을 진단하고 치료한다. 마이크로의료로봇은 체내 삽입 시 최소 침습적이고 국소부위 접근이 자유로워 수술과 진단과정에 사용된다.
마이크로의료로봇의 기술은 정교한 3차원 구조물 제작, 유체환경 내 정확한 케어, 카메라를 이용한 위치확인 등이 가능한 수준까지 올라왔다. 보다 더 확대된 의료 적용을 위해 △생체적합이나 생분해성이 있는 재료를 이용한 마이크로의료로봇 제작 △다양한 환경의 신체 내에서 정밀제어 △자기공명영상(MRI)·컴퓨터탄층촬영(CT) 등 의료영상장비를 이용한 마이크로의료로봇 위치확인 기술 등이 개발돼야 한다.
세계적으로 마이크로의료로봇 연구는 초기단계다. 3차원 미세구조물을 이용한 의공학적 응용 결과물과 제품은 많지 않다. 하지만 3차원 마이크로의료로봇 구조물 제작·제어와 의공학적 응용기술은 향후 다양한 임상상용분야 적용이 예상돼 새로운 시장가치를 창출할 수 있다.
기술적으로도 초보 수준이다. 3차원 리소그래피 기술을 이용, 3차원 구조물을 의료목적에 맞도록 정교하게 제작하는 기술은 국내외 모두 시도된 바 없다. 세계적으로 각광받는 3차원 프린터에 비해 해상도가 높고 수 나노미터에서 수 마이크로미터 크기의 구조물을 정말하게 3차원으로 제작할 수 있다는 장점이 있다.
현재 생체지지체에 세포를 배양해 체내 삽입 후 환부를 치료하거나 환부를 재생해 치료하는 방법은 일상적이다. 하지만 구조물 정밀도가 일반적으로 수백 마이크로미터에서 수 밀리미터여서 보다 효과적이고 정밀한 치료에 한계가 있다.
3차원 정밀 마이크로의료로봇에 줄기세포를 탑재해 원하는 목표지점까지 정밀하게 줄기세포를 이송할 수 있다면 줄기세포 치료가 더욱 효율적일 것이다. 스위스 연방공대 연구팀은 박테리아를 모방한 수 마이크로 크기의 로봇을 연구하고 있다.
마이크로의료로봇 연구가 본격화되면서 관련 표준화도 시급하다. 안선주 스마트의료 국가표준코디네이터는 “현재까지 마이크로의료로봇에 특화된 표준화 노력은 이뤄지지 않고 있다”며 “의료기기 표준이나 의료용 로봇의 표준 제정과 유사한 범위 내에서 새롭게 마련될 것”이라고 말했다.
차세대 스마트 마이크로 의료로봇의 개발로 기존 치료법의 문제점을 개선하고 세포와 약물 전달 치료에 혁신적 응용기술을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.
신혜권기자 hkshin@etnews.com