우리 몸속을 움직이며 아픈 곳을 치료해 주는 아주 작은 로봇이 있어. 이 로봇이 어떤 방식으로 일을 하는지 함께 알아보자!

▲박동현

Q.안녕, 네 소개를 부탁해!

나는 아주 작은 자석 로봇이야. 지름이 1.7mm밖에 안 되는 작은 캡슐 모양이라서 눈으로 간신히 보일 정도로 정말 작지. 나는 약을 정확하게 전달하는 일을 해. 일반 약은 먹거나 주사를 맞으면 혈관을 타고 온몸으로 퍼져서 아프지 않은 곳까지 영향을 주기도 해. 근데 나는 정확히 아픈 곳에만 약을 딱 전달할 수 있어! 지난해 11월 13일, 스위스 취리히연방공과대학교 로봇 연구팀이 나를 이용한 약물 전달 기술을 개발했다고 국제 학술지 ‘트렌드 인 바이오테크놀로지’에 발표했어.

Q.넌 어떻게 만들어진 거야?

나는 젤라틴이라는 안전한 재료로 만들어졌어. 젤라틴은 동물의 피부나 연골에 있는 단백질인데, 사람들이 즐겨 먹는 젤리나 마시멜로에도 쓰여. 그리고 내 안에는 아연과 철을 섞어 만든 아주 작은 주사위 모양의 자석인 나노큐브가 여러 개 들어 있어. 이것들을 치료에 필요한 약물과 함께 젤라틴에 섞어서 동그란 캡슐로 만들어. 그러면 나처럼 혈관을 자유자재로 움직일 수 있는 자석 로봇이 탄생해!

Q.어떻게 원하는 곳으로 이동하고 약을 전달해?

내가 든 약을 먹이거나 주사를 놓고, 환자 침대 옆 자석 기계가 전류로 자기장을 만들어. 자기장은 자석의 힘이 닿는 공간인데, N극과 S극의 방향이 있어. 전류 방향을 바꾸면 자기장 방향도 바뀌는데, 전류 방향이 천천히 바뀌면 내가 자기장을 따라 몸속을 원하는 대로 이동할 수 있어. 목적지에 도착하면 전류 방향을 빠르게 바꿔서 자기장 방향을 빨리 바꿔. 그러면 나노큐브들의 방향이 빨리 바뀌며 진동해서 열을 내. 그럼 젤라틴 캡슐이 녹아서 안에 담긴 약이 나오면서 치료가 시작되는 거지.

Q.네가 치료하면 어떤 점이 좋아?

부작용이 생길 수 있는 일반 약과 달리, 나는 아픈 곳에만 정확하게 약을 넣어서 치료 효과를 훨씬 높여. 연구팀은 복잡하게 생긴 뇌혈관 실리콘 모형에서도 나를 시험해 봤는데, 어려운 길도 잘 통과해서 정확하게 도착했어. 심지어 살아 있는 돼지 혈관에서도 원하는 곳까지 이동하는 데 성공했어. 앞으로 특정 부위에 생긴 염증이나 종양처럼 정밀하게 치료해야 하는 질병에 내가 도움이 될 수 있을 거야.

[화보] 2022 ICM 수상자 어린 시절은 어땠을까?