바이오메디컬 랩은 마이크로/나노로봇 연구에 필요한 생물·의약학적 기초 연구를 비롯한 응용 연구 전반에 걸친 업무 모두 수행하고 있습니다. 생물학, 면역학, 약학, 수의학 석박사 학위를 바탕으로 다학제적 협업을 통한 첨단 의료 마이크로/나노로봇 개발에 주력하고 있습니다. 주요 업무는 다양한 세포 기반 의료용 마이크로/나노로봇을 개발하고 일반 의료용 마이크로/나노로봇의 체내/외 질환 모델의 확립하여 그 성능을 검증하고 있습니다.
바이오메디컬 랩은 다음과 같이 학제 간 연구 프로젝트에 참여하고 있습니다.
나노 바이오 소재팀의 연구 목표는 의료용 마이크로로봇 개발을 위한 생분해/생적합성 소재를 개발하는 것입니다. 우수한 자기적 특성을 갖는 소재를 개발하여 마이크로 의료로봇이 인체 내에서 자유자재로 이동 및 진단/치료/센싱 등을 수행하여, 다음과 같은 기존 약물 전달 시스템이나 카테터 기반 수술의 한계점을 극복하고자 합니다. (1) 원하는 위치에서 약물 로딩된 운반체 또는 나노 입자의 능동적 전달의 어려움 (2) 카테터의 모세혈관 혹은 소혈관 내로 접근의 어려움. 따라서, 마이크로 의료로봇이 자가운동을 통해 점성이 높은 혈관 내에서 원하는 위치로 능동적으로 이동할 수 있도록 개발을 하며, 또한, 이미징, 약물 또는 세포 전달 및 분자 감지와 같은 추가 기능을 부여하여 기존 의료 시술의 한계점을 해결하고자 합니다.
나노 바이오 소재팀은 마이크로 의료로봇 및 관련 기술 분야에서 독창적인 핵심 기술을 개발하기 위한 연구를 수행하고 있습니다. 주요 연구 분야는 다음과 같습니다.
Soft robotics 분야는 부드럽고 유연한 몸체가 로봇을 형성할 수 있어 기존의 단단한 재료로 만들어진 로봇의 한계를 극복한다는 점에서 많을 관심을 끌고 있다. Soft robotics 연구실은 인체 내에서 자율적으로 동작하고 환경에 따라 스스로 몸체의 모양을 변형시킬 수 있는 로봇을 개발하고 이를 마이크로의료로봇에 적용하고자 한다.
Soft Robotics 연구팀은 마이크로의료로봇으로 응용 분야에서 활용할 수 있는 soft material에 대한 물리적 특성 분석과 모델링, 소프트 액츄에이터와 센서, 변형이 심한 구조에 대한 제어 및 시뮬레이션과 관련되 연구 주제에 중점을 두고 있다. Electro-polymer, magnetic-polymer, 형상기억합금, 전자석 등을 재료로 하여 소프트 로봇을 설계하는데 집중하고 있다.
캡슐 내시경 구동을 위한 소프트 로봇에 대한 기술을 개발 중이며 이는 로봇을 구성하는 재료에 대한 검증, 체내 이동에 적합한 로봇 모션 메커니즘 개발과 모션 제어 알고리즘 개발 등을 포함한다.
Medical AI 연구팀은 초음파, CT/MRI, X-ray 등의 비침습적 의료영상 정보를 이용하여 시술 환경을 이해하고 이로부터 유용한 정보를 추출하여 보다 나은 시술이 수행될 수 있도록 의사에게 전달하는 것을 목표로 한다. 특히, 영상처리 기법과 인공지능 기술을 이용하여 마이크로의료로봇에 특화된 시술 계획법, 마이크로로봇 네비게이션, 자동화 진단 기법 등을 개발하고 있다.
Medical AI 연구실은 의료영상으로부터 특징점 추출, 영상 분할 ,영상 정합 등의 영상처리 기술을 집중적으로 연구하고 있다. 개발한 알고리즘을 마이크로의료로봇 시술에 접목하여 시술 계획, 로봇 네비게이션 등에 사용하고, VR/AR/MR 등의 기술을 이용하여 보다 사용자 친화적인 시술 환경에 대한 연구를 진행한다.
마이크로의료로봇 시술에 접목 가능한 MR 기반의 기술을 개발 중이며 이는 의료영상으로부터 실시간 3차원 장기 모델을 복원하는 기술, 캡슐 내시경 영상을 정합하는 기술 등을 포함한다.
마이크로의료로봇은 인체 내부를 자유롭게 이동하면서 진단 및 치료가 가능한 나노미터부터 밀리미터 크기를 갖는 초소형 의료로봇입니다. 전자기 액추에이터 랩은 최첨단 로봇기술, MEMs 기술, 나노 및 바이오 융합 기술 기반의 마이크로의료로봇 분야에서 전자기 구동방법의 연구개발을 통해 새로운 돌파구를 마련하고자 합니다.
전자기 액추에이터 랩은 마이크로의료로봇 구동을 위한 기술 분야에서 독창적이면서 핵심적인 기술을 개발하고 있으며, 주요 연구 주제는 다음과 같습니다.
초음파 액추에이터 랩은 인체 내부에 삽입되어 진단, 치료 및 약물전달 등의 기능을 수행하는 초소형 의료기기인 마이크로의료로봇을 정밀하게 구동 제어하기 위한 초음파 기반 구동장치를 개발하는 것입니다. 인체 내 적용 가능한 초음파 기반의 구동기술에 대한 다양한 원천연구를 통해, 차세대 마이크로의료로봇 구동기술 연구분야를 선도하고자 합니다.
초음파 액추에이터 랩은 마이크로의료로봇 구동을 위한 기술 분야에서 독창적이면서 핵심적인 원천기술을 개발하고 있으며, 주요 연구 주제는 다음과 같습니다.
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