전남대학교가 사람의 몸속에 들어가 덩어리진 암을 진단 및 치료할 수 있는 머리카락 1/1,000 크기의 초미세 의료로봇을 개발했다. 전남대 최은표 교수 연구팀은 직경 10~20㎚의 나노 자석입자들을 뭉쳐 직경 100㎚의 ‘다기능성 의료 나노로봇’을 제작하는 데 성공했다. 이 로봇은 사람의 몸속에 주사기로 투입되고, 신체 외부에서 전자기장을 이용해 암 세포에 정확하게 다가가도록 유도할 수 있다.
여기에 암 세포에 반응하는 엽산(Folic Acid)을 연결하면 암 세포를 찾아간다. 또한 열을 머금는 금 나노입자와 ‘폴리 도파민’을 코팅해 주입한 뒤 신체 외부에서 근적외선을 쪼이면 원하는 위치에서 약물이나 열을 방출해 암을 치료한다. 이와 더불어 다른 생체 분자의 접근을 막는 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 분자를 나노로봇에 붙이면 약효를 더욱 향상시킬 수 있으며, 환자 몸에 투여된 후 CT나 MRI 등 의료 영상장비로 몸속에서의 치료과정을 모니터링할 수도 있다. 이러한 기능은 세포 및 동물실험을 통해 검증됐으며, 국제학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 11월호 온라인 판에 게재됐다.
이 기술이 상용화될 경우, 주변 정상조직에의 부작용을 최소화하면서 암세포만 효과적으로 작용할 수 있어 국소 암 치료에 큰 효과가 기대된다. 전남대 최은표 교수는 “아직 원천기술단계지만 그동안 생체 내 환경에 의존했던 수동형 약물전달시스템 기술의 한계를 극복하고, 암 치료와 다양한 치료약물의 전달 기술 분야에서 새로운 돌파구를 열 수 있을 것”이라고 말했다.
이어 한국마이크로의료로봇연구원 박종오 원장은 “이제까지의 단편적인 연구나 개별 해법을 넘어 의료용 나노로봇에 대한 종합적인 모델을 제시한 것”이라고 평가했다. 한편 이번 연구는 산업통상자원부의 ‘외부 구동형 나노로봇 시스템 개발사업’ 지원을 받아 박석호(DGIST), 허강무(충남대), 김규표(서울아산병원), 송지환(한밭대) 교수가 함께 참여했다.
