[쿠키뉴스] 유수인 기자 = 질환에 따라 형상을 최적화한 ‘치료제 정밀전달용 마이크로로봇’이 국내 연구진에 의해 세계최초로 개발됐다. 

한국마이크로의료로봇연구원 및 전남대학교 로봇연구소 연구진은 소재 개발과 치료제 전달에 치우친 기존 마이크로로봇 연구에 질환별 로봇 형상을 최적화하고 치료제의 전달효율을 높이는 마이크로로봇 설계기술을 제시해 마이크로로봇 기술을 한단계 끌어올렸다고 16일 밝혔다. 

연구진에 따르면, 이 기술은 고형암인 간종양 색전시술과 무릎연골재생을 위한 줄기세포 시술에 적용됐으며 다양한 실험을 통해 그 성능이 확인됐다. 

무릎연골손상, 고형암에 따라 최적 설계된 마이크로로봇은 타원 또는 원 형태를 지니며, 사람 지방에서 유래한 줄기세포와 항암제가 포함된 면역세포(대식세포)가 탑재돼 각 질환 부위로 정밀 전달된다. 마이크로로봇 형상은 질환 환경, 즉 로봇 전달경로(혈관, 관절강), 이동 유체, 치료제 전달형태과 로봇 적용목적에 따라 달라진다.

마이크로로봇은 최소 200μm(마이크로미터 : 1μm는 100만분의 1m) 크기로 천연고분자(키토산)의 다공성 마이크로구조체 표면에 직경 1.5 μm의 자성입자들이 부착됐다. 혈액이 고속으로 흐르는 혈관 내에서 빠른 전달속도가 필요한 고형암의 경우 타원체형 마이크로로봇이 적합했으며, 3차원 자유공간에서 점성이 높은 활액 환경에서 최대한 많은 치료제 전달이 필요한 무릎연골손상의 경우에는 원형이 적합했다. 

이번 연구는 질환에 따라 치료제 전달에 최적화된 마이크로로봇의 모델을 최초로 제시했다는 데 그 의미가 있으며, 향후 전반적인 마이크로의료로봇 분야에 활용이 될 예정이다.

이번 연구의 제1저자로 참여한 고광준 연구원(한국마이크로의료로봇연구원, 전남대학교 로봇연구소)은 “단순 치료제 탑재와 전달에 집중되는 마이크로로봇 연구를 형상 기술개발로 확장한 첫번째 연구”라고 설명했다. 

총괄 교신저자로 참여한 최은표 교수(한국마이크로의료로봇연구원, 전남대학교 로봇연구소)는 “마이크로의료로봇이 원천기술에만 머물지 않도록 전임상 실험에 적용하여 유효성을 평가할 예정”이라고 밝혔다.

교신저자로 공동참여한 김창세 교수(한국마이크로의료로봇연구원, 전남대학교 로봇연구소)는 “질환에 따른 다양한 형상의 마이크로로봇 제작 및 이에 따른 향상된 치료제 전달성능을 발휘할 원천기술”이라고 전했다.

온 박종오 한국마이크로의료로봇연구원장/전남대로봇연구소장도 “일반 의료로봇과 달리 마이크로의료로봇은 한국이 세계경쟁력을 가지고 있는 분야로서 기술의 다양성 관점에서도 우위를 지니고 있다. 본 연구결과도 기술의 다양성과 우위성을 보여주는 좋은 예로 생각한다”고 소감을 말했다.

한편, 이번 연구결과는 보건복지부의 ’마이크로의료로봇 실용화 공통기반 기술개발센터사업’(과제번호 HI19C0642)을 통해 도출됐다.

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