국내 연구진이 관절연골을 치료하는 마이크로로봇을 개발했다.

전남대 마이크로의료로봇센터 연구진은 관절연골 재생을 위해 줄기세포를 탑재한 마이크로로봇을 전자장 제어 방식으로 손상된 연골부위에 정확히 유도, 대표적인 퇴행성 질환 부위인 관절연골을 치료하는 능동형 줄기세포 전달체 방법론을 제시했다. 이로써 세계적으로 의료용 마이크로·나노로봇 기술에서 한국의 높은 경쟁력을 다시 한 번 입증하게 됐다.

이번 상용화에 따라 비침습적 시술에 의한 환자의 회복기간 단축과 능동구동에 따른 치료효과 증대와 함께, 시술비용을 대폭 낮출 수 있게 됐다.

이번 연구는 국제과학전문지 ‘Advanced Healthcare Materials’(공학 및 바이오분야 전세계 상위 5%)에 ‘관절연골 치료를 위한 성체줄기세포 탑재 자기구동 마이크로지지체’라는 제목으로 발표됐으며, 7월호 표지로 선정됐다.

이 연구는 산업통상자원부의 산업핵심기술개발사업인 ‘외부 구동형 나노로봇 시스템 개발사업’에서 도출된 성과로써 의료용 나노로봇 개발 시 필요한 핵심요소기술인 나노 약물입자 제조, 나노로봇 구동시스템, 약물방출 등에 관한 연구이다.

연구진은 본 논문에서 줄기세포가 탑재된 마이크로의료로봇을 개발하고, 이를 이용해 비침습적인 방식으로 손상된 관절연골을 치료하는 고속 고지향 치료방안을 제시했다. 구체적으로 줄기세포 탑재가 가능한 마이크로로봇은 생분해성 다공성 구조체에 표면에 나노 크기 자성입자가 코팅된 구조로 이루어져 있다. 따라서 개발된 마이크로로봇은 줄기세포 탑재능력과 함께 자기구동에 의한 환부에의 정밀이동능력을 지니고 있다.

특히 이번 연구는 전남대 마이크로의료로봇센터의 젊은 과학자 고광준(26) 연구원이 아이디어를 제시했고 한지원(40) 연구교수(수의학박사)와 박석호(47) 교수(현 DGIST)와의 공동연구로 진행했다.

박종오 전남대 마이크로의료로봇센터장은 “약물전달체(DDS)는 환부에의 약물 전달효율이 중요한데 마이크로의료로봇은 구체적인 표적에 대한 능동 이동기능을 가지고 있어 효율을 극대화할 수 있다”면서 “마이크로의료로봇센터에서는 줄기세포를 포함해 다양한 생체세포를 이용한 마이크로의료로봇 기술개발의 비중이 점차 더 커지고 있다”고 말했다.

/채희종기자 chae@