신장결석은 악명 높을 정도로 통증이 심해, 대개 수술이 필요하거나 경구 약물로 수개월에 걸친 서서히 용해가 요구됩니다. 그러나 캐나다 워털루대학교의 연구진은 신장결석 치료의 미래를 바꿀 수 있는 획기적이고 최소 침습적인 기술, 즉 로봇 팔이 유도하는 자기 미세로봇을 개발하고 있습니다.
이 혁신적인 시스템은 길이가 단 몇 센티미터에 불과한 부드럽고 유연한 스트립에 효소인 우레아제가 탑재되고 미세 자석이 장착된 구조를 사용합니다. 이 소형 로봇들은 요로로 투입되도록 설계되었습니다. 그런 다음 의사가 외부 로봇 팔을 사용해 실시간 초음파 영상으로 미세로봇을 요산 결석의 위치까지 정밀하게 안내합니다.
목표 위치에 도달하면 우레아제 효소가 작동해 주변 소변의 산도를 낮추고(pH를 높이고), 이 국소 반응이 결석이 자연 배출될 수 있을 만큼 작아질 때까지 용해합니다. 보통 며칠 안에 효과가 나타나 현재의 경구 약물보다 훨씬 빠른 완화를 제공합니다.
이 자기 미세로봇 방식은 경구 용해 약물을 견디지 못하는 환자나 만성 감염 등으로 수술 위험이 있는 환자에게 특히 유망합니다. 표적화된 국소 치료를 제공함으로써, 이 기술은 침습적 시술과 장기간의 약물 치료 필요성을 줄이는 것을 목표로 합니다.
현재 이 기술은 3D 프린팅된 요로 모델에서 시험 중입니다. 연구팀의 다음 단계는 대동물 연구와 실시간 초음파 유도 로봇 시스템의 추가 정밀화이며, 이후 인체 시험으로 진행할 예정입니다. 이 개발은 수백만 명의 "stone formers"에게 더 빠르고, 덜 고통스럽고, 더 덜 침습적인 회복 경로를 제공할 수 있는 중요한 도약을 의미합니다.
