한국마이크로의료로봇연구원 및 전남대학교 로봇연구소 연구팀이 질환에 따라 형상을 최적화시킨 치료제 정밀 전달용 마이크로 로봇을 세계 최초로 개발했다. 고형암인 간종양 색전시술과 무릎연골재생을 위한 줄기세포 시술에 적용됐으며 실험을 통해 그 성능을 확인했다.
연구팀은 무릎연골손상, 고형암에 따라 최적 설계된 마이크로로봇을 개발했다. 로봇은 타원 또는 원 형태이며, 사람 지방에서 유래한 줄기세포와 항암제가 포함된 면역세포(대식세포)가 탑재돼 각 질환 부위로 정밀 전달하는 기능을 한다. 최소 200 μm 크기로 천연고분자(키토산)의 다공성 마이크로 구조체 표면에 직경 1.5 μm의 자성 입자들이 부착됐다. 혈액이 고속으로 흐르는 혈관 내에서 빠른 전달 속도가 필요한 고형암의 경우 타원형 마이크로로봇이 적합하며, 3차원 자유공간에서 점성이 높은 활액 환경에서 최대한 많은 치료제 전달이 필요한 무릎연골손상의 경우에는 원형이 적합하다는 것을 밝혀냈다.
이번 연구는 질환에 따라 치료제 전달에 최적화된 마이크로로봇의 모델을 최초로 제시했다는 데 그 의미가 있다. 향후 전반적인 마이크로의료로봇 분야에 활용될 예정이다.
연구팀에 따르면, 단순 치료제 탑재와 전달에 집중되는 마이크로로봇 연구를 형상 기술 개발로 확장한 첫 번째 연구다. 마이크로의료로봇이 원천 기술에만 머물지 않도록 전임상에 적용해 유효성을 평가할 예정이다.
박종오 한국마이크로의료로봇연구원장은 “일반 의료로봇과 달리 마이크로의료로봇은 한국이 세계 경쟁력을 가지고 있는 분야로서 기술의 다양성 관점에서도 우위를 지니고 있다"며 "본 연구결과도 기술의 다양성과 우위성을 보여주는 좋은 예로 생각한다”고 말했다.
한편, 이 연구는 마이크로의료로봇 실용화 공통 기반 기술 개발을 목적으로 한 보건복지부의 ‘마이크로의료로봇 실용화기술개발사업’의 일환이다.