전남대 로봇연구소
질환별 맞춤형 마이크로로봇 개발 성공
전남대학교가 질병의 위치와 종류에 따라 치료제를 신속, 정확하게 전달할 수 있는 다양한 모양의 초미세 의료용 로봇을 개발하는데 성공했다.
전남대 로봇연구소(소장 박종오) 연구진(고광준 기계공학부 박사과정생, 최은표·김창세·박종오 교수)은 마이크로 로봇의 전달경로와 이동 유체, 치료제의 전달형태 등 질환의 특성과 줄기세포, 면역세포, 항암제 등 치료제의 종류에 따라 모양을 달리하면서 치료제를 정밀하게 전달할 수 있는 마이크로로봇을 개발했다.
연구결과에 따르면 고형암을 치료해야 할 경우에는 혈액이 고속으로 흐르는 혈관 내에서 혈류를 이겨내며 치료제를 전달해야 하므로, 1초당 785μm의 빠른 이동속도를 나타내는 타원형 마이크로로봇이 적합하다. 반면, 무릎연골손상의 경우에는 3차원 자유공간에서 점성이 높은 활액을 통해 가야하므로 이동속도보다는 많은 양의 치료제 탑재가 가능한 원형이 더 알맞다.
이와함께 마이크로로봇의 모양을 달리할 경우, 간종양 색전시술과 무릎연골재생에서 표출된 낮은 표적효율과 침습적 시술의 단점도 함께 극복할 수 있는 것으로 나타났다.
마이크로로봇은 최소 200μm(마이크로미터. 1μm는 100만분의 1m) 크기로 천연고분자(키토산)의 다공성 마이크로구조체 표면에 줄기세포나 면역세포 또는 항암제 등을 실어 나를 수 있으며, 역할을 다하면 체내에서 서서히 분해된다.
이같은 연구결과는 지금까지 소재 개발과 치료제 전달에 치우친 마이크로로봇의 편향적 연구를 치료제의 전달효율까지 높이는 것으로 확대했다는 평가를 받았다. 관련 논문은 국제 저널 ‘ACS 나노’(영향력지수 14.6)에 실렸다.
이 연구는 보건복지부 ‘마이크로의료로봇 실용화기술개발사업(총괄책임자 박종오)’으로 이뤄졌으며, 광주광역시도 이 사업에 투자했다.
연구진은 “일반 의료로봇과 달리 마이크로의료로봇은 한국이 세계경쟁력을 가지고 있는 분야로서 기술의 다양성 관점에서도 우위를 지니고 있다.”며 “이번 로봇기술이 원천기술에만 머물지 않도록 임상실험을 통해 유효성까지 입증할 예정”이라고 밝혔다.
※ 논문명 : Multifunctional Biodegradable Microrobot with Programmable Morphology for Biomedical Applications
※ 저자: 고광준 연구원(제1저자) 및 최은표, 김창세, 박종오 교수(교신저자) 외 8명
※ 문의: 062)530-5242 (전남대학교 로봇연구소)
