존스홉킨스대 연구진이 연필심 굵기의 무선 로봇으로 심장 감염 부위에 항생제를 직접 전달하는 기술을 개발했다. 대학은 현지 시각 10월 12일 연구 결과를 공개했다. 로봇의 폭은 연필심이나 성냥 머리 수준이고, 길이는 쌀알 정도다.

로봇은 바늘 모듈과 약물 모듈이 한 쌍으로 작동한다. ‘바늘’ 모듈은 감염 부위 심장 조직에 고정돼 도킹 스테이션 역할을 한다. ‘약물’ 모듈은 약을 싣고 이동해 자석으로 바늘 모듈에 결합한 뒤 항생제를 천천히 방출한다. 바늘 모듈이 제자리에 남아 있어 약물 모듈만 교체하면 반복 투약이 가능하다.

외부 전자기 코일 시스템이 배터리와 모터 없이 작동하는 로봇을 무선으로 조종한다. 이 시스템은 자기공명영상(MRI) 장비와 비슷한 원리로 작동한다. 연구진은 사람 심장을 본뜬 모형과 실제 돼지 심장 조직에서 시험했고, 로봇은 모의 혈류를 거슬러서도 원활하게 이동했다.

대상 질환은 심장 내막 조직이 감염되는 심내막염으로, 미국에서 매년 약 5만 명이 걸린다. 표준 정맥 항생제 치료는 4~6주가 걸리지만 로봇 시술은 약 10분, 여러 차례 투약해도 1시간 정도로 예상된다. 제1저자 아누루다 바타차르지는 “4~6주 치료를 하루 이내로 줄일 수 있다”고 말했다. 연구진은 같은 방식으로 암 치료제를 병변에 직접 전달할 수 있을 것으로 기대했다.

연구는 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스 테크놀로지스’에 실렸다. 바타차르지는 존스홉킨스 박사후연구원을 거쳐 현재 앨라배마대 버밍엄 캠퍼스 조교수로 재직 중이다. 교신저자인 의료 로봇 연구자 액셀 크리거는 로봇 자체에 전원을 공급할 필요가 없다는 점을 자기 유도 방식의 장점으로 꼽았다. 연구진은 근육 수축과 박동을 재현한 심장 모형으로 후속 시험을 진행할 계획이다.

자세한 내용은 존스홉킨스대(Johns Hopkins University)에서 확인할 수 있다.

이미지 출처: Daderot / Wikimedia Commons (Public domain)