KR20200066008A - 약물 방출을 위한 마이크로로봇 - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 따른 마이크로로봇은 베이스 로드와 고정되도록 연결하는 연결부; 및 상기 연결부와 상기 길이 방향으로 나란하게 배치되고, 약물을 수용하는 약물 수용부를 포함하고, 상기 약물 수용부는 외부 자기장에 의해 상기 베이스 로드의 길이 방향으로 이동하는 선형 이동부를 포함하고, 상기 약물은 상기 길이 방향으로 이동하는 선형 이동부에 의해 가압되어 방출된다.

Description

약물 방출을 위한 마이크로로봇{Micro-robot for drug release}
본 발명은 마이크로로봇(micro-robot)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베이스 로드에 연결되어 체내에 약물을 방출하는 마이크로로봇에 관한 것이다.
최근 치료(therapeutic), 의료(biomedical), 및 검사(diagnostic)에 마이크로로봇을 이용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 또한 마이크로로봇은 국소 부위의 수술에 사용되거나 특정 부위에 약물을 전달하기 위한 용도로 사용되고 있다.
약물 전달을 위한 방법으로, 풍선 카테터(balloon catheter)에 약물을 적재하여 체내에 삽입하는 방법이 있다. 이 방법은 카테터의 반경 방향으로 돌출된 공간에 약물을 적재하는 방법으로, 카테터가 밀리미터 크기로 구성되어 그보다 작은 크기의 혈관에는 약물 투여가 여렵다는 단점이 있다.
약물 전달을 위한 다른 방법으로, 약물을 포함한 마이크로로봇을 카테터에 연결하지 않고 독립한 개체로 체내에 투여하는 방법이 있다. 이 방법은 혈류로 인해 약물 방출을 완료한 마이크로로봇을 회수하기 어렵다는 단점이 있다.
이에, 본 발명에서는 서브 밀리미터 크기의 혈관에도 약물 투여가 가능하며, 회수가 가능한 마이크로로봇을 제안하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 서브 밀리미터 크기의 혈관에도 약물 투여가 가능하며, 약물 투여 후 회수가 가능한 마이크로로봇을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 일 실시예에 따른 마이크로로봇은, 베이스 로드와 고정되도록 연결하는 연결부; 및 상기 연결부와 상기 길이 방향으로 나란하게 배치되고, 약물을 수용하는 약물 수용부를 포함하고, 상기 약물 수용부는 외부 자기장에 의해 상기 베이스 로드의 길이 방향으로 이동하는 선형 이동부를 포함하고, 상기 약물은 상기 길이 방향으로 이동하는 선형 이동부에 의해 가압되어 방출된다.
다른 실시예에 따른 마이크로로봇은, 상기 베이스 로드와 고정되도록 연결하는 연결부; 및 상기 연결부와 상기 베이스 로드의 길이 방향으로 나란하게 배치되는 약물 수용부를 포함하고, 상기 약물 수용부는 약물이 흡수된 흡수 부재를 포함하고, 상기 흡수 부재는 복수의 자성 입자들을 포함하고, 외부 자기장에 의해 변형되어 상기 약물을 방출한다.
또 다른 실시예에 따른 마이크로로봇은, 베이스 로드와 고정되도록 연결하는 연결부; 상기 연결부와 상기 베이스 로드의 길이 방향으로 나란하게 배치되고, 상기 베이스 로드가 외부 자기장에 의해 조향되도록, 자성체를 포함하는 조향부; 및 약물을 수용하고, 상기 연결부 및 상기 조향부 중 적어도 어느 하나의 둘레에 배치되는 약물 수용부를 포함하고, 상기 약물 수용부는 상기 외부 자기장에 의해 상기 베이스 로드의 길이 방향으로 이동하는 선형 이동부를 포함하고, 상기 약물은 상기 길이 방향으로 이동하는 선형 이동부에 의해 가압되어 방출된다.
본 발명에 따르면, 사용자는 베이스 로드를 조작하여 마이크로로봇의 위치를 제어하는 것이 가능하므로, 혈류와 같은 장애 요소가 많은 체내에서 마이크로로봇의 위치를 보다 용이하게 제어할 수 있다. 또한 사용자는 체내에 삽입되었던 베이스 로드와 함께 마이크로로봇을 회수하는 것이 가능하므로, 체내에 마이크로로봇이 남겨질 위험 없이 보다 안전하고 생체 적합적(biocompatible)으로 마이크로로봇을 사용할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 마이크로로봇의 폭은 서브 밀리미터 스케일로 형성된다. 따라서, 서브 밀리미터 스케일의 크기를 갖는 작은 혈관까지 약물을 전달하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 마이크로로봇의 구조를 나타낸다.
도 2는 도 1의 A-A' 절단면에 대한 선형 이동부의 단면도를 나타낸다.
도 3은 외부 회전 자기장에 의해 회전하는 선형 이동부를 나타낸다.
도 4는 마이크로로봇을 이용하여 체내에 약물을 투여하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 마이크로로봇에서 약물이 방출되는 모습을 나타낸다.
도 6은 제2 실시예에 따른 마이크로로봇의 구조를 나타낸다.
도 7은 제3 실시예에 따른 마이크로로봇의 구조를 나타낸다.
도 8은 제4 실시예에 따른 마이크로로봇의 구조를 나타낸다.
도 9 및 도 10은 제5 실시예에 따른 마이크로로봇의 구조를 나타낸다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 오로지 예시를 위한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 하기 설명은 실시예들을 구체화하기 위한 것일 뿐 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 상세한 설명 및 실시예로부터 당해 기술분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.
본 명세서에서 사용되는 '구성된다' 또는 '포함한다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
도 1은 제1 실시예에 따른 마이크로로봇의 구조를 나타낸다.
제1 실시예에 따른 마이크로로봇(100)은 베이스 로드(1)에 장착된 채로 체내에 삽입되며, 연결부(110), 선형 이동부(120), 및 약물 수용부(130)를 포함한다. 여기서, 베이스 로드(1)는 가이드 와이어 또는 카테터일 수 있으며, 베이스 로드(1)의 직경은 서브 밀리미터 단위일 수 있다.
연결부(110)는 마이크로로봇(100)이 베이스 로드(1)와 일체로 결합되도록 구성되거나, 또는 탈착 가능하도록 구성될 수 있다. 또한 연결부(110)는 마이크로로봇(100)과 베이스 로드(1)를 접착하거나, 구조적인 결합을 통해 마이크로로봇(100)과 베이스 로드(1)를 서로 고정되도록 연결할 수 있다.
마이크로로봇(100)은 연결부(110)에 의해 베이스 로드(1)에 고정 장착되므로, 사용자가 베이스 로드(1)를 움직임에 따라, 베이스 로드(1)와 함께 움직이게 된다. 따라서, 사용자는 베이스 로드(1)를 조작하여 마이크로로봇(100)의 위치를 제어하는 것이 가능하므로, 혈류와 같은 장애 요소가 많은 체내에서 마이크로로봇(100)의 위치를 보다 용이하게 제어할 수 있다. 또한 사용자는 체내에 삽입되었던 베이스 로드(1)와 함께 마이크로로봇(100)을 회수하는 것이 가능하므로, 체내에 마이크로로봇(100)이 남겨질 위험 없이 보다 안전하고 생체 적합적(biocompatible)으로 마이크로로봇(100)을 사용할 수 있다.
선형 이동부(120)는 외부 자기장에 의해 베이스 로드(1)의 길이 방향(D1)으로 이동하는 구성 요소로, 자성체로 구성된다. 외부 자기장은 방향이 변화하는 회전 자기장이거나, 세기가 변화하는 자기장일 수 있다.
예를 들어, 선형 이동부(120)가 외부 회전 자기장에 의해 이동할 수 있도록, 선형 이동부(120)의 자성체는 베이스 로드(1)의 반경 방향(D2)으로 자기력을 형성하도록 구성될 수 있다. 도 2는 도 1의 A-A' 절단면에 대한 선형 이동부(120)의 단면도를 나타내며, 예를 들어 선형 이동부(120)는, 도 2에 도시된 것과 같이, 단면의 중심을 기준으로 일측에 N극, 타측에 S극이 형성된 자성체로 구성될 수 있다.
이와 같이, 선형 이동부(120)는 외부 회전 자기장에 의해 회전하며 베이스 로드(1)의 길이 방향(D1)으로 이동할 수 있다. 외부 회전 자기장은 선형 이동부(120)를 회전시킬 수 있도록 베이스 로드(1)의 반경 방향(D2)으로 인가된다.
다른 예를 들어, 선형 이동부(120)는 베이스 로드(1)의 길이 방향(D1)으로 세기가 변화하는 외부 자기장에 의해 이동할 수 있다. 선형 이동부(120)가 베이스 로드(1)의 길이 방향(D1)의 외부 자기장에 의해 이동할 수 있도록, 선형 이동부(120)의 자성체는 베이스 로드(1)의 길이 방향(D1)으로 자기력을 형성하도록 구성될 수 있다.
사용자가 베이스 로드(1)를 움직이지 않도록 고정하고, 길이 방향(D1)으로 가해지는 외부 자기장의 세기를 점진적으로 증가시킴에 따라, 선형 이동부(120)가 길이 방향(D1)으로 이동할 수 있다.
도 3은 외부 회전 자기장에 의해 회전하는 선형 이동부(120)를 나타낸다. 도 1 및 도 3을 함께 참조하면, 선형 이동부(120)는 외부 회전 자기장에 의해 시간에 따라 방향이 바뀌는 자기장 내부에 위치하게 되고, 자기장의 방향이 바뀜에 따라 회전할 수 있다.
선형 이동부(120)의 외측 둘레 및 선형 이동부(120)의 외측 둘레와 접촉하는 면에는 선형 이동부(120)가 외부 회전 자기장에 의해 회전하며 베이스 로드(1)의 길이 방향(D1)으로 이동할 수 있도록 나사산(121)이 형성될 수 있다. 외부 회전 자기장이 인가되면 선형 이동부(120)는 나사산(121)을 따라 회전하며 베이스 로드(1)의 길이 방향(D1)으로 이동할 수 있다.
또는, 선형 이동부(120)의 외측 둘레에는 길이 방향(D1)으로 홈이 형성되어 있고, 선형 이동부(120)의 외측 둘레와 접촉하는 면에는 돌기가 형성될 수 있다. 돌기는 선형 이동부(120)가 길이 방향(D1)으로 이동하도록 일종의 가이드 라인의 역할을 수행할 수 있다. 길이 방향(D1)으로 인가되는 자기장의 세기가 변화함에 따라, 선형 이동부(120)는 회전하지 않으면서 돌기를 따라서 베이스 로드(1)의 길이 방향(D1)으로 이동할 수 있다.
또는, 선형 이동부(120)는 직경이 약물 수용부(130)의 내경과 유사하여, 정상상태에서는 마찰력에 의해 움직이지 않다가, 외부 자기장에 의해 길이 방향(D1)으로 이동할 수 있다.
약물 수용부(130)에는 마이크로로봇(100)이 체내에 삽입되어 약물을 투여할 수 있도록 약물(10)이 탑재된다. 즉, 약물 수용부(130)는 약물(10)을 수용하는 챔버로, 약물(10)은 약물 수용부(130)의 내부 공간에 수용된다. 약물 수용부(130)에는 수용된 약물이 체내로 방출될 수 있도록 개구부(131)가 형성된다.
개구부(131)는 약물(10)이 누설되지 않도록 충분히 작은 크기로 형성된다. 제1 실시예에서 개구부(131)는 마이크로로봇(100)의 전단부에 형성되나, 마이크로로봇(100)의 측면 등 다른 위치에 형성될 수 있다. 또한 제1 실시예에서 개구부(131)는 단수로 형성되나, 이와 달리 복수로 형성될 수 있다.
제1 실시예에 따른 마이크로로봇(100)은 연결부(110), 선형 이동부(120), 및 약물 수용부(130)의 순서로 구성되나, 이와 다른 순서로 구성될 수 있다. 즉, 선형 이동부(120)가 최전방에 위치하도록 연결부(110), 약물 수용부(130), 및 선형 이동부(120)의 순서로 구성될 수 있다. 이 경우, 선형 이동부(120)는 외부 자기장이 인가됨에 따라 후방, 즉 베이스 로드(1)를 향하여 이동하게 되며, 약물 수용부(130)에 수용된 약물은 마이크로로봇(100)의 측면에 형성된 개구부를 통해 외부로 방출될 수 있다.
마이크로로봇(100)의 폭(W2)은 베이스 로드(1)의 폭(W1)과 일치하거나 그와 상응할 정도로 유사하게 형성된다. 베이스 로드(1)의 폭(W1)은 서브 밀리미터 스케일로 형성되며, 이에 따라 마이크로로봇(100)의 폭(W2) 또한 서브 밀리미터 스케일로 형성된다.
이렇게 마이크로로봇(100)의 폭(W2)을 서브 밀리미터 스케일로 형성할 수 있는 것은, 상술한 마이크로로봇(100)의 구조 때문이다. 도 1을 참조한 설명에서와 같이, 마이크로로봇(100)에서 연결부(110), 선형 이동부(120), 및 약물 수용부(130)는 베이스 로드(1)의 길이 방향(D1)으로 나란하게 배치되므로, 마이크로로봇(100)의 폭(W2)이 베이스 로드(1)의 폭(W1)과 동일한 스케일로 형성될 수 있으며, 나아가 마이크로로봇(100)의 폭(W2)이 일정하게 형성될 수 있다. 따라서, 서브 밀리미터 스케일의 마이크로로봇(100)을 이용하여 크기가 작은 혈관까지 약물을 전달하는 것이 가능하다.
다음으로 제1 실시예에 따른 마이크로로봇(100)이 체내에 약물을 방출하는 방법을 도 4 및 도 5를 참조하여 살펴본다.
도 4는 마이크로로봇(100)을 이용하여 체내에 약물을 투여하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 5는 마이크로로봇(100)에서 약물이 방출되는 모습을 나타낸다.
사용자는 베이스 로드(1)를 이용하여 마이크로로봇(100)을 체내의 원하는 지점으로 이동시킨다(S1). 마이크로로봇(100)이 원하는 지점에 도달하면, 외부 회전 자기장을 인가하여 선형 이동부(120)를 베이스 로드(1)의 길이 방향(D1)으로 이동시킨다(S2). 도 5에 도시된 것과 같이, 선형 이동부(120)가 이동함에 따라 약물 수용부(130)가 가압되고, 수용되어있던 약물(10)이 개구부(131)를 통해 방출되어 체내에 투여된다(S3). 사용자는 외부 회전 자기장의 세기 및 인가 시간을 조절하여 약물(10) 방출 양을 조절할 수 있다. 사용자는 원하는 다른 부위에 마이크로로봇(100)을 이동시켜 동일한 방법으로 약물(10)을 방출할 수 있다. 약물 투여가 완료되면 사용자는 베이스 로드(1)와 함께 마이크로로봇(100)을 회수한다(S4).
도 6은 제2 실시예에 따른 마이크로로봇(200)의 구조를 나타낸다. 제2 실시예에 따른 마이크로로봇(200)은 연결부(210) 및 약물 수용부(230)를 포함한다. 연결부(210)는 제1 실시예에서 설명한 것과 동일하게 구성되며, 중복되는 설명을 피하기 위해 약물 수용부(230)에 대해서만 설명한다.
약물 수용부(230)는 약물을 흡수 가능한 흡수 부재(232)를 포함한다. 흡수 부재(232)는 스펀지와 같이 천연고무 또는 합성수지 등으로 제작된 다공성 소재를 포함할 수 있다. 또한 흡수 부재(232)는 수축이 가능한 소재를 포함할 수 있다.
제2 실시예에서 약물 수용부(230)는 흡수 부재(232)에 흡수된 상태로 약물을 수용한다. 따라서 제1 실시예와 비교하였을 때, 약물이 누설될 가능성이 감소될 수 있다.
또한 제2 실시예는 제1 실시예와 비교하였을 때 약물이 누설될 가능성이 낮으므로, 마이크로로봇(200)의 개구부(231)가 제1 실시예에 따른 마이크로로봇(100)의 개구부(131)보다 더 크게 형성될 수 있다. 흡수 부재(232)가 마이크로로봇(200) 외부로 방출되지 않도록, 마이크로로봇(200)의 전면에는 걸림턱(233)이 형성될 수 있다.
본 발명에서 마이크로로봇(200)의 폭은 서브 밀리미터 스케일로 형성되므로, 개구부(231)를 더 크게 형성할 수 있는 것은 마이크로로봇(200)의 제작 정확도에 대한 설계 여유를 제공할 수 있다.
흡수 부재(232)는 다수의 자성 입자들을 포함할 수 있다. 흡수 부재(232)에 다수의 자성 입자들이 산포되어, 외부 회전 자기장이 인가됨에 따라 흡수 부재(232)가 수축될 수 있다.
제2 실시예에 따른 마이크로로봇(200)이 약물을 방출하는 방법은, 제1 실시예와 바교하였을 때 그 원리가 다르다. 제2 실시예에서도 사용자는 베이스 로드(2)를 이용하여 마이크로로봇(200)을 체내의 원하는 지점으로 이동시키고 외부 회전 자기장을 인가한 뒤, 베이스 로드와 마이크로로봇을 회수하면 된다. 그러나 제2 실시예에서 약물이 방출되는 원리는, 흡수 부재(232)에 산포된 자성 입자들이 외부 자기장을 따라 움직이는 힘이 발생하고, 이로 인해 흡수 부재(232)가 변형되게 되어 흡수 부재(232)에 포함되어 있던 약물이 방출되는 것으로 제1 실시예와 상이하다.
예를 들어, 외부 회전 자기장이 인가되고 개구부(231)가 도 6과 달리 약물 수용부(230)의 측면에 형성되는 경우, 흡수 부재(232)는 원심력을 받아 변형되어 약물이 측면 개구부를 통해 방출될 수 있다.
도 7은 제3 실시예에 따른 마이크로로봇의 구조(300)를 나타낸다. 제3 실시예에 따른 마이크로로봇(300)은 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 마이크로로봇(100)과 비교하여, 조향부(340)를 더 포함하는 점이 상이하다. 다른 구성들은 동일하므로, 중복된 설명을 피하기 위하여 조향부(340)에 대해서만 설명한다.
본 발명에서 마이크로로봇이 장착되는 베이스 로드는 폭이 서브 밀리미터 스케일로, 매우 가늘다. 이렇게 가는 베이스 로드를 복잡한 형상의 혈관을 통과하여 목표하는 지점으로 도달시키기 위해서는 사용자의 뛰어난 조작성이 요구된다. 또한 베이스 로드가 매우 가늘게 구성되는 만큼 그 단부가 날카롭게 구성되므로, 혈관을 손상시키지 않기 위해서도 사용자의 뛰어난 조작성이 요구된다.
조향부(340)는 베이스 로드(3)를 목표하는 지점으로 용이하게 도달시킬 수 있도록, 그 명칭 그대로 베이스 로드(3)를 조향하는 기능을 수행한다. 조향부(340)는 자성체를 포함하도록 구성되며, 사용자는 외부 자기장의 방향을 조정하여 조향부(340)가 향하는 방향을 제어할 수 있다.
제3 실시예에 따른 마이크로로봇(300)에서 조향부(340)는 연결부(310)와 선형 이동부(320) 사이에 배치되어 있지만, 이와 달리 조향부(340)는 최전방에 배치될 수 있다. 즉, 마이크로로봇(300)은, 도 7에 도시된 것과 달리, 연결부(310), 선형 이동부(320), 약물 수용부(330), 및 조향부(340) 순서로 구성될 수 있다. 이 경우, 약물 수용부(330)에 수용된 약물은 마이크로로봇(300)의 측면에 형성된 개구부를 통하여 배출될 수 있다.
도 8은 제4 실시예에 따른 마이크로로봇(400)의 구조를 나타낸다. 제4 실시예에 따른 마이크로로봇(400)은 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 마이크로로봇(100)과 비교하여, 약물 수용부의 구성만 상이하며, 그 외 구성은 동일하다. 중복된 설명을 피하기 위해, 제4 실시예에 따른 마이크로로봇(400)의 약물 수용부(430)의 구성에 대해서만 설명한다.
약물 수용부(430)는 흡수 부재(432)에 흡수된 상태로 약물을 수용한다. 흡수 부재(432)는 천연고무 또는 합성수지 등으로 제작된 다공성 소재로 형성될 수 있으며, 수축이 가능한 소재로 형성될 수 있다.
제4 실시예에 따른 마이크로로봇(400)이 약물을 방출하는 원리는 제1 실시예에 따른 마이크로로봇과 동일할 수 있다. 즉, 사용자가 베이스 로드(4)를 이용하여 마이크로로봇(400)을 원하는 지점으로 이동시키고 외부 회전 자기장을 인가하면, 선형 이동부(420)가 움직이면서 흡수 부재(432)를 가압하고, 가압된 흡수 부재(432)가 수축됨에 따라 흡수 부재(432)에 포함되어 있던 약물이 개구부(431)를 통해 방출될 수 있다. 사용자는 약물 방출이 완료되면 베이스 로드(4)와 마이크로로봇(400)을 함께 회수할 수 있다.
나아가, 흡수 부재(432)는, 제2 실시예에 따른 마이크로로봇(400)과 동일하게, 다수의 자성 입자들을 포함할 수 있다. 흡수 부재(432)에 다수의 자성 입자들이 산포되어, 외부 회전 자기장이 인가됨에 따라 흡수 부재(432)가 수축될 수 있다. 즉, 자성 입자들이 외부 회전 자기장에 의해 일방향으로 회전하며 흡수 부재(432)를 수축시킬 수 있고, 이로 인해 흡수 부재(432)에 포함된 약물이 보다 확실히 방출되도록 할 수 있다.
도 9 및 도 10은 제5 실시예에 따른 마이크로로봇(500)의 구조를 나타낸다. 도 9는 마이크로로봇(500)의 단면도를 도시한 도면이고, 도 10은 마이크로로봇(500)의 정면도를 도시한 도면이다.
제5 실시예에 따른 마이크로로봇(500)은 연결부(510), 선형 이동부(520), 약물 수용부(530), 및 조향부(540)를 포함한다.
제5 실시예에 따른 마이크로로봇(500)은 제1~4 실시예에 따른 마이크로로봇과 비교하여, 구성 요소들의 기능 및 작동 방식은 동일하나, 선형 이동부(520) 및 약물 수용부(530)의 위치가 상이하다.
선형 이동부(520) 및 약물 수용부(530)는 연결부(510) 및 조향부(540) 중 적어도 어느 하나의 둘레에 위치하며, 환형(環形)일 수 있다.
예를 들어, 약물 수용부(530)는 연결부(510) 및 조향부(520)의 둘레에 위치할 수 있다. 다른 예를 들어, 약물 수용부(530)는 연결부(510)의 둘레에만 위치할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 약물 수용부(530)는 조향부(520)의 둘레에만 위치할 수 있다.
약물 수용부(530)는 약물이 방출 가능하도록 적어도 하나의 개구부(531)를 포함할 수 있다. 개구부(531)는 도 9 및 도 10에 도시된 것과 달리, 약물 수용부(530)의 측면에 포함될 수 있다.
약물 수용부(530)는, 도 8에 도시된 것과 같이, 흡수 부재를 더 포함할 수 있다. 약물은 흡수 부재에 흡수된 상태로 약물 수용부(530)에 포함될 수 있다. 흡수 부재에서 약물이 방출되는 원리는 제2, 4 실시예에 따른 약물 방출 원리들 중 어느 하나와 동일할 수 있다. 즉, 약물 수용부(530)에 수용된 약물은 이동하는 선형 이동부(520)에 의해 가압되어 외부로 방출될 수 있다. 또는 약물은 흡수 부재가 외부 자기장에 의해 변형되며 외부로 방출될 수 있다.
선형 이동부(520)는 외부 자기장에 의해 베이스 로드(5)의 길이 방향으로 이동할 수 있다. 선형 이동부(520)가 이동하는 원리는 제1, 3, 4 실시예에 따른 마이크로로봇에서 선형 이동부가 이동하는 원리들 중 어느 하나와 동일할 수 있다.
도 9에는 약물 수용부(530)의 길이가 연결부(510) 및 조향부(520)의 길이의 합보다 작게 도시되어 있으나, 이와 달리 약물 수용부(530)의 길이가 연결부(510) 및 조향부(520)의 길이의 합과 같거나 클 수도 있다.
이상의 실시예들을 통해 설명한 마이크로로봇은 원기둥의 형상으로 형성되나, 이와 달리 다각기둥의 형상으로 형성될 수 있다. 나아가, 서브 밀리미터 스케일의 폭이 유지되는 범위 내에서 크기가 다른 폭을 갖도록 형성될 수 있다.
이상에서 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
1, 2, 3, 4, 5: 베이스 로드
10: 약물
100, 200, 300, 400, 500: 마이크로로봇
110, 210, 310, 410, 510: 연결부
120, 320, 420, 520: 선형 이동부
130, 230, 330, 430, 530: 약물 수용부
131, 231, 531: 개구부
232, 432: 흡수 부재
233: 걸림턱
340, 540: 조향부

Claims (13)

  1. 베이스 로드에 장착되는 마이크로로봇에 있어서,
    상기 베이스 로드와 고정되도록 연결하는 연결부; 및
    상기 연결부와 길이 방향으로 나란하게 배치되고, 약물을 수용하는 약물 수용부를 포함하고,
    상기 약물 수용부는 외부 자기장에 의해 상기 베이스 로드의 길이 방향으로 이동하는 선형 이동부를 포함하고,
    상기 약물은 상기 길이 방향으로 이동하는 선형 이동부에 의해 가압되어 방출되는, 마이크로로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부 자기장은 회전 자기장이고,
    상기 선형 이동부는 상기 회전 자기장에 의해 회전하며 상기 베이스 로드의 길이 방향으로 이동하는, 마이크로로봇.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 선형 이동부는 나사산을 따라 회전하며 상기 베이스 로드의 길이 방향으로 이동하는, 마이크로로봇.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 선형 이동부는 상기 베이스 로드의 반경 방향으로 자기력을 형성하는 자성체를 포함하는, 마이크로로봇.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 외부 자기장은 상기 길이 방향으로 인가되고,
    상기 선형 이동부는 상기 외부 자기장의 세기가 변화함에 따라 상기 길이 방향으로 이동하는, 마이크로로봇.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 약물 수용부는 상기 약물이 흡수된 흡수 부재를 포함하는, 마이크로로봇.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 흡수 부재는 복수의 자성 입자들을 포함하고, 상기 외부 자기장에 의해 변형되어 상기 약물을 방출하는, 마이크로로봇.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 외부 자기장은 회전 자기장이고,
    상기 흡수 부재는 상기 회전 자기장에 의해 원심력을 받아 변형되어 상기 약물을 방출하는, 마이크로로봇.
  9. 제1항에 있어서,
    일정한 폭을 갖는, 마이크로로봇.
  10. 제1항에 있어서,
    서브 밀리미터 스케일의 폭을 갖는, 마이크로로봇.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 로드가 상기 외부 자기장에 의해 조향되도록, 자성체를 포함하는 조향부를 더 포함하는, 마이크로로봇.
  12. 베이스 로드에 장착되는 마이크로로봇에 있어서,
    상기 베이스 로드와 고정되도록 연결하는 연결부; 및
    상기 연결부와 상기 베이스 로드의 길이 방향으로 나란하게 배치되는 약물 수용부를 포함하고,
    상기 약물 수용부는 약물이 흡수된 흡수 부재를 포함하고,
    상기 흡수 부재는 복수의 자성 입자들을 포함하고, 외부 자기장에 의해 변형되어 상기 약물을 방출하는, 마이크로로봇.
  13. 베이스 로드에 장착되는 마이크로로봇에 있어서,
    상기 베이스 로드와 고정되도록 연결하는 연결부;
    상기 연결부와 상기 베이스 로드의 길이 방향으로 나란하게 배치되고, 상기 베이스 로드가 외부 자기장에 의해 조향되도록, 자성체를 포함하는 조향부; 및
    약물을 수용하고, 상기 연결부 및 상기 조향부 중 적어도 어느 하나의 둘레에 배치되는 약물 수용부를 포함하고,
    상기 약물 수용부는 상기 외부 자기장에 의해 상기 베이스 로드의 길이 방향으로 이동하는 선형 이동부를 포함하고,
    상기 약물은 상기 길이 방향으로 이동하는 선형 이동부에 의해 가압되어 방출되는, 마이크로로봇.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101659367B1 (ko) * 2015-10-13 2016-09-23 재단법인대구경북과학기술원 카테터 부착형 마이크로 로봇
KR101815939B1 (ko) 2013-04-22 2018-01-08 이노라 게엠베하 풍선 카테터

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