특허와 인문학 연구회

마이크로로봇이 손상된 무릎 관절 부위를 정확히 찾아간다. 줄기세포를 담고 있는 이 마이크로로봇의 크기는 머리카락 5개 굵기 정도인 270㎛ 정도다. 마이크로로봇에 실려 있던 줄기세포는 연골세포로 분화해 손상된 연골을 재생시킨다.

전남대 마이크로의료로봇센터 박종오 센터장 팀이 진행한 이 마이크로로봇 연구 결과는 올해 5월 국제학술지 ‘Advanced Healthcare Materials’ 표지를 장식했다. 그리고 10월 30일 바이오 스타트업인 바이오트(Biot Inc.)와 ‘줄기세포 기반 마이크로의료로봇’ 사업화를 위한 기술이전계약을 체결했다.

줄기세포 기반 마이크로의료로봇 제작 과정. - 마이크로의료로봇센터 제공

마이크로로봇은 체내에서 스스로 분해되는 생분해성 폴리머와 젤라틴을 결합해 만든다. 여기에서 젤라틴을 제거한 뒤, 표면에 자성 나노입자를 부착한다. 자성 입자는 외부에서 자기장을 통해 로봇을 제어할 수 있도록 한다. 마지막으로 여기에 줄기세포를 주입하면 로봇이 완성된다.

완성된 마이크로로봇은 손상된 관절 부위에 있는 관절강에 주사기를 통해 주입된다. 관절강에는 윤활액이 있어 로봇이 자유자재로 움직일 수 있다. 윤활액 내의 로봇은 외부에서 조이스틱 같은 기기를 이용해 자기장을 제어하여 손상된 연골 부위로 이동한다. 이후 줄기세포는 연골세포로 분화하고, 마이크로로봇은 체내에서 분해된다.

줄기세포가 탑재된 마이크로로봇의 치료과정 모식도. - 마이크로의료로봇센터 제공

이번 기술은 절개 하지 않고 줄기세포를 활용한 시술이 가능해 환자의 회복 기간을 단축하고, 정밀 유도를 통해 치료 효과가 강화될 것으로 기대되고 있다. 박종오 센터장은 “마이크로 의료 로봇은 약물을 표적에 신속하고 정확하게 전달하는 기술”이라며 “10분 이내에 목표 부위에 90% 도달하는 정확도를 가지고 있다”고 강조했다.

향후 마이크로의료로봇센터와 바이오트는 부설연구소를 통해 공동으로 상용화 개발 연구를 진행하고, 미국 FDA 인증 절차를 거쳐 2021년 까지 미국 시장에 진출할 계획이다.