4차 산업혁명과 의료기술

4차 산업혁명과 의료기술

4차 산업혁명이 도래하면서 의료기술도 더욱 더 세밀하고도 전문적으로 변화해가고 있습니다. 4차 산업혁명으로 인해 어떤 의료기술이 인간의 삶을 편리하게 만들까요?

 

1.3D 프린팅 기술!

 

 

   3D 프린팅은 프린터로 입체도형을 찍어내는 것을 말합니다. 종이를 인쇄하듯 3차원 공간 안에 실제 사물을 인쇄하는 3D 기술은 의료, 생활 용품, 자동차 부품 등 많은 물건을 만들어낼 수 있습니다. 그런데 이 3D프린팅 기술이 의학에도 열풍이 불고 있습니다.

   선천적인 장애, 불의의 사고 등으로 인해 신체기관이 손상된 사람들에게 큰 희망이 되어주고 있습니다. 폐, 간, 뇌, 신장, 장 등의 신체기관을 3D프린팅 기술을 이용해 만들 수 있다고 합니다. 실제로도 이미 두개골, 수정체 등 신체 기관 일부는 이미 3D프린팅이 활용되고 있다는 사실! 앞으로도 기대가 되는 분야입니다!

   대표적으로 인간의 귀를 개발한 사례도 있는데요. 프린스턴 대학 연구원들은 3D 프린트 생체 공학 귀를 만들었습니다. 이 과학자들은 하이드로겔을 사람의 귀 모양으로 인간 세포와 함께 심은 후 그리고 달팽이관 모양의 전극으로부터 신호를 처리할 수 있게 해주는 은 나노입자 합금으로 만들어진 유도 코일을 내장시켰습니다.

   결과적으로 생체 조직과 기능적인 전기 부품을 3D 프린팅을 통해 합침으로써 인간 장기보다도 더 잘 작동하는 장기를 만들어냈습니다. 앞으로도 3D프린팅 기술의 활용분야가 더욱 기대됩니다!

 

2. 의학용 로봇

 4차 산업혁명으로 인해 수술실 내 로봇과 사람과의 협업이 일상화되고 있습니다!

의료로봇은 수술, 재활, 약국, 기타 로봇으로 분류되며 수술 로봇이 72%로 가장 큰 비중을 차지할 전망이라고 합니다. 로봇수술은 수술집도의가 로봇용 카메라를 통해 3차원 고화질 영상을 보고 로봇 팔을 원격조종하며 수술이 이뤄지는 것으로 의사는 좀 더 안전하고 디테일하게, 환자는 빠른 회복과 통증이 적은 장점이 있습니다.

다양한 의학용 로봇이 있는데요. 그 중 대표적으로 자율보행재활로봇 `안다고(Andago)'와 보행분석장비 `워커뷰(Walker view)', 상지재활로봇(IMT-1000) 등 최첨단 재활로봇이 눈길을 끕니다. 자율보행재활로봇 안다고는 일상에서 보행하는 것과 같은 환경에서 환자 자신의 의지로 걷기가 가능하도록 도와주는 하지 훈련 로봇인데요.

뇌졸중, 척수 손상, 뇌성마비, 다발성 경화증 등을 앓고 있는 환자들이 스스로 걸으며 장애물 통과 등의 훈련을 시행, 독립보행이 가능하게 만들어 준다고 합니다.

 

3.인공장기

   

 인공장기는 인공신장 및 인공심폐장치가 그 대표적인 것으로서, 일반적으로 체외에 장치해 쓰는 규모가 큰 장치를 주로 인공장기라고 하는데, 체내에 끼워 넣고 사용하는 여러가지 대용장기 또는 대용조직이라 불리는 것도 여기에 포함됩니다.

개체의 생명 유지를 위한 목적으로 조직 장기의 기능을 인공 제품으로 대용하고자 하는 노력은 이후에도 더욱 활발해질 것으로 보이는데요. 같은 목적을 추구 하는 방법에 장기 이식이 있는데, 이 방법에는 이식 장기를 획득해야 하는 난점이 있기 때문에 인공장기의 개발과 발전에 더욱 박차가 가해질 것이라고 합니다.

세포 기반의 인공장기 기술은 부작용이 없는 장기이식을 실현할 수 있는 분야입니다. 이는 세포 및 생체 재료를 이용하여 조직이나 장기를 개발하는 기술로서, 현재 줄기세포 기술과 3차원(3D) 바이오프린팅 기술의 급속한 발전으로 각광받고 있는데요. 줄기세포를 이용하는 기술은 환자 몸에서 추출한 줄기세포로 장기를 만드는데 이를 ‘오르가노이드(organoid)’라고 합니다. 오르가노이드는 실험용으로 배양하는 초소형 생체기관으로 실제 장기와 기능이 유사합니다.

또한 3D 바이오프린팅을 이용한 인공장기 개발도 활발합니다. 울산과학기술원과 미국 웨이크포레스트 재생의학연구소는 3D 바이오프린팅을 이용해 2016년 길이가 0.25㎜인 인공심장을 만들었으며, 이 밖에도 3D 바이오프린팅을 활용해 면역거부반응이 없는 다양한 장기가 만들어지고 있으며, 오르가노이드 기술과 결합되어 수술에 활용할 수 있는 인공장기 생산을 시도하고 있다고 합니다.

 

 이러한 다양한 의료기술 개발로 아픈 사람이 없는 세상이 하루 빨리 왔으면 좋겠습니다!

 

내용 참고 출처 링크

http://news.hankyung.com/article/2018083165091

http://www.ciokorea.com/slideshow/23565#csidxe7bca8d5929edc19a78514fac886d16

https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3586682&cid=59277&categoryId=59278

http://www.cctimes.kr/news/articleView.html?idxno=531029

http://www.viva100.com/main/view.php?key=20180708010001580

 

사진 :픽사베이