영국 옥스퍼드대 연구팀이 데반트로(Devanthro GmbH)와 협력해 인간과 유사한 힘줄 조직을 배양할 수 있는 ‘로봇 어깨(robot shoulder)’를 개발했다고 메디컬익스프레스가 27일(현지 시각) 보도했다. 사람의 어깨를 닮은 구조물을 활용해 힘줄 조직을 배양한다.
연구팀은 연구 성과를 전문 저널인 ‘커뮤니케이션스 엔지니어링’에 발표했다.
연구팀에 따르면 지난 수십년간 의학 분야 과학자들은 섬유야세포(fibroblast cells)를 활용해 환자의 손상된 힘줄 조직을 대체할 수 있는 인간 조직을 배양할 가능성에 관해 연구를 진행해왔다. 인간과 같은 생체 조직 배양 목표 달성을 위해 장기, 피부, 연골을 배양했다. 이 같은 과학자들의 노력은 아직 초기 단계에 불과하다.
특히 어려운 것은 힘줄 조직을 배양하는 것이다. 힘줄 조직을 조작하더라도 인간 환자에게 사용할 수 있을 정도의 탄력성이 구현되지 않았다. 조직을 늘어나게 하고 휘게 하는 장치를 만들어 조직의 탄력성을 높이려는 시도가 있었지만 만족할만한 성과를 내지는 못했다.
▲로봇 어깨 가운데 부분에 힘줄이 놓여있다.
옥스퍼드대 연구진은 새로운 접근법을 취했다. 힘줄 조직을 잡아당기는 장치가 있는 상자 안에서 조직을 배양하는 대신, 힘줄을 사람의 어깨를 모방하도록 만들어진 관절 위에서 사람과 비슷한 방식으로 키웠다.
연구팀은 데반트로가 개발한 오픈소스 로봇을 개량해 로봇 어깨를 만들었다. 로봇 어깨에 생반응기와 머리카락 같은 필라멘트를 올려놓고, 힘줄 조직의 성장을 자극했다. 연구팀은 약 2주간에 걸쳐 매일 30분 동안 로봇 어깨를 활용해 힘줄 조직을 구부리고, 당기고, 꼬이게 만들었다.
연구팀은 이렇게 만들어진 힘줄 조직이 기존의 정적인 환경에서 자란 힘줄 조직과는 다르다는 점을 확인했다. 하지만 아직 인간 환자에게 이 힘줄 조직을 적용할 수 있는지에 관해선 추가적인 연구가 필요한 것으로 파악되고 있다. 향후 사람과 같은 힘줄 조직을 배양할 수 있다면 사람처럼 유연한 관절 움직임을 구현할 수 있는 휴머노이도 로봇의 개발도 가능할 전망이다.
