[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 국내 연구진이 신체 외부에서 자기장 힘을 이용해 원하는 신체 내부조직으로 정밀하게 줄기세포를 이송·이식할 소형 로봇을 처음으로 개발했다.

디지스트(DGIST·대구경북과학기술원) 최홍수 로봇공학전공 교수팀은 다양한 체내외 환경에서 줄기세포를 정밀하게 전달하고 이식할 수 있는 마이크로로봇을 개발했다고 9일 밝혔다.

연구진은 외부 무선 자기장을 이용해 체내에서 구동이 가능하도록 제작된 3차원 구조물에 자성물질 및 생체적합 물질을 코팅했다. 

이로써 정확한 양의 줄기세포 기반 치료세포를 신체조직 및 장기에 정밀하게 이식, 알츠하이머 등 퇴행성 신경계질환 치료 효율과 안전성을 높일 것으로 기대된다.

연구결과(논문명 “Magnetically actuated microrobots as a platform for stem cell transplantation”)는 사이언스(Science) 자매지이자 로봇연구 최고 학술지로 꼽히는 ‘사이언스 로보틱스(Science Robotics)’ 5월 30일자에 실렸다.

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아울러 사람 코에서 추출한 ‘사람 코 하비갑개 유래 줄기세포(Human nasal turbinate derived stem cells·hNTSCs)'를 마이크로로봇에 3차원으로 배양해 세포를 스페로이드(Spheroid) 형태로 만들어 생리학적 환경에서 이송이 가능하게 했다.

'hNTSCs'가 탑재된 마이크로로봇을 이용해 누드마우스 체내(in-vivo)에서 세포 이송 실험을 진행, 외부 자기장에 의해 원하는 위치로 정확하게 이동하는 데 성공했다.

따라서 이번 연구는 감염의 위험을 낮추고 회복 시간을 단축시키는 것뿐만 아니라 수술이 어려웠거나 난치병으로 알려진 뇌질환 치료에 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대한다.

최 교수는 “이번 연구결과를 통해 기존의 줄기세포 치료 방법으로는 접근하기 어려웠던 알츠하이머와 같은 중추신경계 치료 효율 및 성공률을 높일 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구에는 DGIST 뇌‧인지과학전공 유성운 교수팀과 문제일 교수팀을 비롯해 서울성모병원 김성원 교수팀, 스위스취리히연방공대(ETH) 브래들리 넬슨(Nelson) 교수팀 등이 참여했다.

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