▲ 전남대 박석호 교수 연구진이 개발한 의료용 마이크로 로봇의 개념도

국내 연구진이 대장암, 유방암 등 고형암(고형장기에 발생하는 암. 대장암, 유방암, 위암, 간암, 췌장암 등)을 추적하고 치료할 수 있는 의료용 마이크로 로봇을 개발했다.

박석호 전남대 교수 연구팀은 항암제가 탑재된 대식세포의 구동 제어가 가능해 고형암을 추적·치료할 수 있는 의료용 마이크로 로봇을 개발했다고 26일 밝혔다. 그동안 고형암 치료는 종양조직에 보다 오래 잔류하는 특성을 지닌 나노파티클(NPs)을 사용한 약물 전달체를 혈관에 침투시켜 종양조직을 사멸시키는 방법을 사용했다. 하지만 혈관만을 따라 약물 전달이 가능한 NPs로는 능동적이고 효율적 전달이 어려웠다.

▲ 박석호 전남대 교수

이번에 개발한 마이크로 로봇은 직경 약 20마이크로미터(μm)의 크기로, 산화철(Fe3O4) 탑재로 외부 자기장에 의해 종양 주변부까지 표적이 가능하고, 자체 암 지향성을 지닌 대식세포를 기반으로 했기 때문에 종양 중심부를 표적할 수 있다. 대식세포는 면역세포의 일종으로 동물 체 내 모든 조직에 분포해 면역을 담당하는 세포를 의미한다.

이에 따라 마이크로 로봇은 항암제의 효율적 도달과 대식세포의 초기 면역반응에 의해 보다 효과적인 암 치료가 가능하다. 또 대식세포를 약물 전달체로 이용하기 때문에 기존의 면역세포의 치료 과정 중에 발생하는 저장, 활성화, 암 항원에 의한 표적화 등의 추가적인 과정이 필요하지 않아 효율적이다. 이 로봇은 생체 내 종양환경과 유사하게 제작된 마이크로 칩을 이용했다.

박석호 교수는 "면역세포를 이용한 마이크로 로봇 연구는 앞으로 세계적 의료용 로봇의 주된 연구방향 중의 한 줄기가 될 것"이라며 "면역세포를 이용한 방식은 인체에 거부반응이 없고 자기장 구동기술과 결합돼 더욱 진보된 항암 치료제 기술로 활용될 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구성과는 국제학술지 네이처의 자매지인 ‘사이언티픽 리포츠’ 27일자에 게재됐다.