일본산업뉴스요약

마이크로머신, 의료분야로 응용 확대
Soft Matter 안의 유영 동작 해명

수도대학도쿄 이공학연구과의 고무라(好村) 교수 연구 그룹은, 치수가 수 제곱 밀리미터 이하의 초소형기계(마이크로머신, 마이크로는 100만 분의 1)가, 고분자나 젤과 같은 부드러운 물질(Soft Matter) 속을 유영할 때의 동작 구조를 분명히 하였다. 생체 안은 이러한「Soft Matter」로 뒤덮여 있어, 마이크로머신을 사용하는 진단이나 치료 등 의료 분야로의 응용 확대로 이어진다. 일본물리학회가 발행하는 영문 잡지 JPSJ 4월호에 게재되었다.

고무라 교수 연구팀은, 마이크로머신의 유영 속도와 Soft Matter의 점성률이나 탄성률을 연결하는 관계식을 이론적으로 도출하였다.

끈적끈적한 점탄성(粘弾性) 물체인 Soft Matter 안을 유영하는 마이크로머신은, 물과 같이 끈적끈적하지 않은 점성유체 속에서와는 다른 동작을 나타낸다는 것을 알았다.

구체적으로는, 관성을 무시할 수 있는 마이크로머신과 같은 아주 작은 물체라면, 어느 조건 하에서는 변형에 의해 이동을 해도 원래의 위치로 다시 돌아오는「가리비 정리(Scallop Theorem)」라고 부르는, 점성유체 안에서의 역학적인 제약이 Soft Matter 안에서는 반드시 성립하지 않는다는 것을 알았다.

이 관계식을 사용하면, 마이크로머신의 행동을 통해 Soft Matter의 점성이나 탄성을 조사하거나, 역으로 Soft Matter의 성질에 맞춘 마이크로머신을 설계할 수 있다.

예를 들면, 마이크로머신을 체내에 숨기고, 그 동작 상황을 통해 정상세포와 암세포를 식별하는 것과 같은 진단 등에 응용할 수 있다고 기대를 모으고 있다.

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