나노로봇을 활용한 진단 및 치료 | 시몬 슈얼레

[루시엘]

나노로봇과 박테리아의 결합이 가능하다는 내용입니다.

과학자들은 음모론자들을 배격하면서 mRNA 와 유전자 결합이 불가능하다고 주장했었죠... 

생각해볼 거리가 있어서 퍼옵니다.

https://youtu.be/28Ep-4tTjnM?si=qq5ULmI2JckJ80tA

Deploying nanorobotics for diagnosis and treatment | Simone Schuerle

조회수 5,259회 2019년 8월 19일 #세계경제포럼 #다보스

머리카락 굵기의 1/1000에 불과한 의료용 나노로봇은 언젠가 암을 진단하고 독성 약물을 암세포에 직접 전달하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 시몬 슈어레는 ETH 취리히의 반응형 생의학 시스템 연구소(Responsive Biomedical Systems Lab)가 생체 및 합성 소재로 만들어진 이 초소형 로봇을 통해 의학의 새로운 시대를 열어가는 과정을 설명합니다. http://www.weforum.org/

세계경제포럼은 민관 협력을 위한 국제기구입니다. 포럼은 세계, 지역 및 산업 의제를 형성하기 위해 사회 각계각층의 정치, 경제, 문화 및 기타 지도자들을 참여시킵니다. 우리는 긍정적인 변화를 만들어낼 의지와 영향력을 가진 모든 계층의 사람들이 함께할 때 발전이 이루어진다고 믿습니다.

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#세계경제포럼 #다보스
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#세계경제포럼 #다보스

00:00 제 비전은 인체를 돌아다니며 질병을 감지하고 치료할 수 있는 초소형 로봇을 설계하는 것입니다.
00:02 이 로봇은 우리 몸의 세포와 상호작용하며,
00:04
00:07 수십 나노미터 정도의 크기여야 합니다.
00:09 이는 머리카락 굵기의 1/1000 정도에 해당합니다.
00:11 하지만 이 로봇은
00:14 흔히 볼 수 있는 그림과는 다소 다르게 생겼습니다.
00:16
00:18 오히려
00:21 이러한 나노구조와 더 유사한 형태를 띨 수 있습니다.
00:23 추가적인 설계 작업을 거치면
00:24 이러한 나노구조는 의료용 나노 로봇으로 활용될 수 있습니다.
00:26 예를 들어, 운반체 역할을 할 수 있습니다.
00:29 암세포에 독성 물질을 전달하는
00:31 이 나노 로봇은 세포 내에서 국소적으로 센서를 방출하여
00:35 질병 상태를 측정합니다.
00:37 하지만 단단한 금속이나 관절을 가진 대형 로봇을 설계하는 것과는 다른 접근 방식입니다.
00:39 설계
00:42 원리는 나노 규모의 현상에 의해 결정됩니다.
00:45 그리고 우리가 사용하는 재료는
00:47 우리 몸에 있는 재료와 훨씬 더 가깝습니다.
00:49 예를 들어 지질은
00:51 우리 몸의 모든 세포막의 구성 요소입니다.
00:54 그리고 나노 로봇을 위한 훌륭한 구성 요소입니다.
00:56 왜냐하면 우리는 이러한 지질이
01:01 소위 리포솜이라고 불리는 나노 공으로 자가 조립되는 조건을 설계할 수 있기 때문입니다.
01:03 이 과정에서 우리는
01:06 약물이나 센서를 추가할 수 있습니다. 하지만 이제 어떻게
01:09 원격으로 제어하고, 어떻게 방출을 유도할 수 있을까요?
01:12 예를 들어 자성 물질을 첨가하고
01:14 자기장에 반응하도록 만들 수 있습니다.
01:16 자기장에 반응하도록 만들면 자성 나노 입자는
01:19 국부적으로 열을 발산합니다.
01:21 너무 빠르게 전환되는 자기장에 노출되면
01:24 그리고 우리는 이를 이용하여 녹일 수 있습니다. 우리의
01:27 쉘과 국소 센서 방출
01:29 암 진단에 이 메커니즘을 어떻게 활용할 수 있는지 예를 들어 설명해 드리겠습니다.
01:31
01:33 암 진단을 받은 환자는
01:36 대부분 생검을 받게 되며,
01:38 조직학적 검사를 통해 분석됩니다. 하지만
01:41 조직 샘플을 분석할 때
01:42 중요한 정보를 놓칠 수 있습니다.
01:44 생체 내 종양 활동에 대한
01:46 정보를 놓칠 수 있습니다. 따라서 종양 미세환경이 존재하며, 이 미세환경에는
01:50 특정 효소가 풍부하게 함유되어 있습니다.
01:52 이러한 효소는 종양의 활동, 예를 들어
01:54 전이 가능성에 대해 알려줄 수 있습니다.
01:56 이는 치료 결정에 가장 중요한 정보입니다.
01:58
02:00 따라서 우리는 이러한 효소에 의해 절단될 수 있는
02:02 분자를 설계할 수 있습니다.
02:04 마커 역할을 하는
02:07 센서 역할을 하는 나노 선반을 설계했습니다.
02:10 이 나노 선반은 혈류를 통해 이동할 수 있으며,
02:12 종양 혈관은 종종
02:14 누출이 잦기 때문에 실제로
02:16 매우 작기 때문에 혈관 밖으로
02:18 새어 나와 종양 세포에 축적됩니다.
02:21 이 부위에 외부에서
02:23 자기장을 이용하여 국소적으로 활성화시켜
02:25 센서를 방출할 수 있습니다. 이제 센서가
02:27 우리가 찾고 있는 효소에 닿으면
02:29 마커가 절단되어 방출되고,
02:32 매우 작아서
02:34 신장을 통과할 수 있습니다. 그러면 종이 미세유체 기술을 사용하여
02:36 소변에서
02:38 임신 테스트기와 같은 방식으로 검출할 수 있습니다.
02:39 이 전략을 통해 두 가지
02:41 서로 다른 공격적인 형태의 암을 구별할 수 있습니다.
02:43 결정하는 데 도움이 되는 조건
02:45 이제 어떤 VAP가 가장 효과적인지 알게 되었으니
02:47 우리가 적용하는 것으로 보이는 VAP가 어떤 상황에 직면해 있는지 알게 되었습니다.
02:49 다음 과제는 어떻게
02:50 약물을 종양에 효과적으로 전달할 수 있을까요?
02:52 조직에 약물을 전달하는 것은 단순히 확산되는 것인데, 이는
02:55 본질적으로 느린 과정입니다. 그렇다면
02:57 나노 로봇에 모터를 추가할 수 있을까요?
03:00 나노 전달 시스템에 모터를 추가하는 것은 어렵습니다.
03:03 나노 규모로 제작하는 것은 어렵지만
03:05 자연은 우리에게 해결책을 제시하는 것 같습니다.
03:07 박테리아 세포에는
03:09 나선형 꼬리가 있고, 실제로
03:11 나노 규모의 분자 모터가 있어서
03:13 앞으로 나아가게 합니다. 이것이 우리 엔지니어들에게 영감을 주어
03:16 기본적으로 이것을 복제하고
03:19 생분해성 소재로 나선형 꼬리를 3D 프린팅했습니다.
03:22 코팅된
03:24 자성 물질로, 이제 우리는 기본적으로
03:26 회전 자기장을 적용하여
03:28 그러한 모터를 만들고, 이 접근 방식을 통해
03:31 조직 혈관 모델에서
03:33 실제로 의료용이 아닌
03:35 운송 수단을 접을 수 있음을 보여줄 수 있었습니다. 그리고 다음
03:38 프로젝트에서는 실제
03:40 박테리아와 합성된 미세 자석을 사용하여 더욱 발전시켰습니다.
03:43 박테리아는 우리 몸 안에서 우리를 사용하여
03:45 지구 자기장을 탐색했지만,
03:47 우리는 이 기술을 사용하여 전체
03:49 박테리아 무리를 제어하고 기본적으로 나노 볼을
03:51 운반 배낭처럼 사용할 수 있게 되었습니다.
03:55 실제
03:56 박테리아를 몸 안에 사용하는 것은
03:57 전혀 억지스러운 일이 아닙니다.
03:57 합성 생물학 덕분에
03:59 새로운
03:59 치료법이 등장하고 있으며, 이 치료법은
04:02 유전자 변형 바이러스, 박테리아,
04:04 세포를 활용합니다. 저희 연구실에서는
04:07 이러한 자성 박테리아를 활용하는 데 관심이 있었습니다.
04:10 이를 통해 폭력적으로 제어 가능한 살아있는
04:12 치료 플랫폼으로 활용할 수 있다는 것을 보여드리고 싶었습니다.
04:14 그리고 이를 통해 우리가 실제로 아주 작은
04:17 인공적으로 조작할 수 있는 시대에 도달했다는 것을 여러분께 확신시켜 드릴 수 있기를 바랍니다.