혈관청소용 나노바이오로봇 HeartLander

BT를 기반으로 NT가 융합되는 BNT 융합기술, 몸 속으로 들어와 혈관을 청소도 하고 병든 기관이나 조직을 수술하는 나노바이오로봇(NanoBioRobot), 미국 카네기멜론대학의 과학자들이 심장 표면 바로 안쪽을 기어 다니면서 약물 치료를 전달하는 애벌레 모양의 로봇(Caterpillar robot)인 HeartLander 프로토타이프 개발하여 돼지에 실험, 심장의 작동을 멈추지 않고 치료할 수 있는 새로운 기술로 3-4년 후엔 상용화 될 것으로 기대(Caterpillar robot 'treats hearts'. A robotic caterpillar has been designed which can crawl across the surface of the heart to deliver treatment. New Scientist reports a prototype of the HeartLander device, created by US researchers, has been tested on pigs(11/May/2007) 이번 기술의 내용은 BT를 기반으로 NT가 융합되는 BNT 융합기술로, 몸 속으로 들어와 혈관을 청소도 하고 병든 기관이나 조직을 수술하는 나노바이오로봇(NanoBioRobot)의 HeartLander라는 디바이스의 개발에 관한 내용이다. --------------------------------------------------------------------------------   [목차]   1. 나노바이오로봇의 HeartLander의 개발 2. 손상된 심장의 조직을 치료 3. HeartLander의 작동 원리 4. 기타 나노바이오로봇에 도전하는 사례   --------------------------------------------------------------------------------   1. 나노바이오로봇의 HeartLander의 개발   심장을 치료하는 애벌레 로봇(Caterpillar robot)의 등장. 미국 카네기멜론대학(Carnegie Mellon University)의 로봇 연구소(Robotics Institute) 1)는 심장 표면 안쪽을 기어 다니면서 약물 치료를 전달하는 애벌레 모양의 로봇을 개발했는데, 바로 HeartLander 라는 디바이스의 프로토타이프를 개발하여 현재 돼지에 실험하고 있다는 내용이다. 이 작은 로봇은 몇 센티미터 길이로 분당 18센티미터를 이동할 수 있으며, 몸 밖에서 선(wires)으로 연결하여 제어하는 "밀고 당기기push and pull)"에 의해 조정된다.   [나노바이오로봇(NanoBioRobot)의 애벌레 로봇(Caterpillar robot)인 HeartLander의 길이는 수 센티미터. BBC]     영국의 British Heart Foundation 2)은 "어느날 이와 같은 애벌레 로봇이 유용하게 사용하게 될 것은 확실하지만, 아직도 연구할 내용이 많다"고 논평했다.   이번 돼지에 대한 연구 결과를 보면 이 HeartLander는 페이스메이커(pacemaker, 전기의 자극으로 심장의 박동을 지속시키는 장치) 역할을 하고 돼지의 심장에 약물이나 염료를 주입할 수 있다는 것이다. 심장 표면을 기어 다니면서 두 가지의 당기고 미는 방식의 도보(feet) 방식을 취하고 있다.   이 HeartLander는 키홀 외과 수술(keyhole surgery)에 의해 흉곽(ribcage) 아래에 주입되고 진공 라인(vacuum line)을 통해 빨아들이는 흡입기(suckers)에 의해 심장에 부착되게 된다.     2. 손상된 심장의 조직을 치료   보통 손상된 심장 수술을 할 경우 심장 박동을 멈추게 한 다음, 인공 펌프로 혈액을 공급하는데 이를 우회 수술(bypass surgery)라 한다. 따라서 이번 연구를 주도한 Cameron Riviere 박사는 심장의 작동을 멈추지 않고 치료할 수 있는 새로운 기술이라고 말하면서 이 HeartLander를 이용하면 심장을 우회하여 치료하는 리스크를 줄일 수 있다고 말한다. 이 디바이스는 폐(lungs)를 거치지 않고 심장에 직접 이식 할 수 있다. "환자들은 마취(anaesthetic) 할 필요가 없으므로 그날 바로 집에 갈 수 있지요"라고 그는 말한다. 이들 연구팀은 또한 전파-주파수 탐침(radio-frequency probe)을 추가하여 이 로봇으로 하여금 손상된 조직을 파괴함으로써 잘못된 심장의 리듬을 치료할 수 있을 것으로 기대하고 있다.    이 디바이스에 카메라를 추가하면, 현재 사용되고 있는 자기장 추적기에 의존하는 것보다, 더욱 정확하게 로봇의 위치를 확인하여, 보다 정확한 수술을 실행할 수 있다. Riviere 박사는 이 디바이스가 3-4년 후엔 상용화 될 것으로 기대하고 있다.     3. HeartLander의 작동 원리   [동영상 보기- 02273-05-2007-TRM-01-K/WMV/2.2MB] http://www.cs.cmu.edu/~heartlander/videos/HL4_ChModel_trials23only_352x240.mpg     4. 기타 나노바이오로봇에 도전하는 사례   [ 다양한 로봇들이 개발되고 있다. BBC]   4-1. [혈액의 불순물을 제거하라(Ironing Out Blood Impurities), 미국의 Argonne 국립연구소 혈액(blood)에 주사 투입할 수 있는 수용체(receptor)가 붙은 나노입자(nanoparticles) 개발, 온 몸의 표적 병원균이나 항원 및 필요 없는 불순물들을 낚아채 동맥에 투입한 별도의 자철광 디바이스에서 제거, 앞으로 나노입자+자철광+수용체 또는 항체의 컨버전스 나노기계 개발에 도전, 어떠한 병도 치료, 기계들이 피 속을 돌아다니며 병을 치료하는 공상과학의 비전이 현실로 다가와(15/Dec/2003)] http://www.studybusiness.com/HTML/Bio/01931-04-2003-BIO-12-K.htm     4-2. [미국 UCLA - 연료 장착 없이 근육을 움직이는 단백질인 미오신(Myosin)을 이용한 50마이크로 크기의 멤스(MEMS)인 머슬봇(Muslcebot)의 개발(2004)] 3)     4-3. [미국 Rensselaer Polytechnic Institute, 세계에서 가장 작은 나노 먼지 터는 나노 브러쉬(Nano brush) 개발, 나노 브러쉬 털은 인간의 머리카락 보다 1,000 배 이상 정교하고 유연성이 커, 나노 먼지 털거나 미세한 장치에 칠을 하거나 산화물 분자 제거, 물의 오염물질 제거, 전기 모터에 사용, 인체의 손상된 표면에 보호물질 바르거나 유전자, 단백질, 바이러스 골라 낼 수 있어, 결국 인간이 태양계->은하계->대우주에 다다를 때 우주복의 미세먼지나 바이러스를 세척하는데 사용될 것(The world's smallest brushes, with bristles more than a thousand times finer than a human hair, have been created by researchers in the US. Multifunctional brushes made from carbon nanotubes(27/June/2005)] http://www.studybusiness.com/HTML/Digital/02100-07-2005-DIG-09-K.htm     4-4. [BBC UK - Dextrous mini-robots to aid ops. Scientists are developing a new generation of dextrous mini-robots for use in minimally invasive surgery(26/Jan/2007)] http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/4647258.stm     4-5. [BBC UK - Robot surgeons match heartbeats. Scientists have devised a way to help robot surgeons work in time to a beating heart, New Scientist reports(23/Feb/2006)] http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/4739144.stm     4-6. [제임스 투어 美 라이스 대학 교수, 눈에 안 보이는 미세 분자들이 바퀴가 달려 트럭처럼 움직일 수 있는, 전기장 등으로 조종해 분자들 사이에서 각종 물질을 운반할 수 있는, 분자들이 스스로 반도체 회로를 구축하는 자기조립(self-assembly)을 구현할 수 있는 나노 트럭 개발, 2005년 11월의 Nano Letters에 "열로 추진되는 단분자 나노 자동차의 방향 콘트롤에 관한 연구(Directional Control in Thermally Driven Single-Molecule Nanocars)" 논문 발표(13/Mar/2006)] http://www.studybusiness.com/HTML/Digital/02152-04-2006-DIG-04-K.htm   [소스]   [Newscientisttech-Creepy-crawly robot to mend a broken heart(18/Apr/2007)] ) http://www.newscientisttech.com/channel/tech/mg19426006.900-creepycrawly-robot-to-mend-a-broken-heart.html [BBC UK - Caterpillar robot 'treats hearts'(18/Apr/2007)] http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/6569283.stm     키워드 : BT를 기반으로 NT가 융합되는 BNT 융합기술, 몸 속으로 들어와 혈관을 청소도 하고 병든 기관이나 조직을 수술하는 나노바이오로봇(NanoBioRobot), 미국 카네기멜론대학의 과학자들이 심장 표면 바로 안쪽을 기어 다니면서 약물 치료를 전달하는 애벌레 모양의 로봇(Caterpillar robot)인 HeartLander 프로토타이프 개발하여 돼지에 실험, 심장의 작동을 멈추지 않고 치료할 수 있는 새로운 기술로 3-4년 후엔 상용화 될 것으로 기대, Caterpillar robot 'treats hearts'. A robotic caterpillar has been designed which can crawl across the surface of the heart to deliver treatment. New Scientist reports a prototype of the HeartLander device, created by US researchers, has been tested on pigs.   -------------------------------------------------------------------------------- 1) http://www.ri.cmu.edu/home.html 2) http://www.bhf.org.uk/ 3) Ananthaswamy, Anil, “First robot moved by muscle power” NewScientist, (27/Feb/2004) - http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn4714 Technovelgy.com - Musclebot: Microrobot with a Heart(27/Feb/2004) -http://www.technovelgy.com/ct/Science-Fiction-News.asp?NewsNum=46 4) Simonite, Tom, "Creepy-crawly robot to mend a broken heart", New Scientist Tech, 18 Apr 2007, http://www.newscientisttech.com/channel/tech/mg19426006.900-creepycrawly-robot-to-mend-a-broken-heart.html       <출처> StudyBusiness,   익스플로러보다 훨씬 빠르고 좋은 Firefox를 무료로 이용 해보세요^^*  무료프로그램-도구막대(tool·bar)/꾸러미(package)/사진관리/  & 유용한 정보