“관절연골치료에 줄기세포 탑재 마이크로로봇 활용한다”

국내 연구진이 손상된 관절연골을 절개를 하지 않고 치료할 수 있도록 관절연골 재생을 위해 줄기세포를 탑재한 마이크로로봇 개발에 성공했다.

전남대학교 마이크로의료로봇센터(센터장 박종오, 이하 센터)는 생체에 독성을 일으키지 않는 자성 입자에 줄기세포를 탑재, 손상된 골수로 이동시켜 관절연골을 치료할 수 있는 마이크로 의료로봇을 개발했다고 17일 밝혔다.

관절연골 손상은 증상에 의한 초기 발견이 어렵고 치료 또한 보존요법에 의한 통증 감소가 대부분이다. 원인치료는 수술 요법이 대부분이나, 관절 연골 또는 주위 신경손상, 부적절한 절제에 의한 증상 악화 등의 부작용을 동반한다.

관절치료용 로봇 0 관절연골 치료를 위한 줄기세포 담지 마이크로로봇의 제작과 예상 치료과정의 모식도 (예시: 무릎 관절) /자료제공 전남대 마이크로의료로봇센터

센터측이 개발한 직경 300마이크로미터(μm)의 성체줄기세포를 탑재한 마이크로로봇은 생분해성 폴리머로 이루어진 3차원 다공성 구조체 표면에 나노크기 자성입자가 코팅된 구조로 이뤄졌다. 줄기세포 탑재능력과 함께 자기구동에 의한 환부에의 정밀이동능력을 지니고 있다.

외부 자기장에 의한 마이크로로봇 표면의 나노 자성입자의 반응에 따라 로봇은 손상된 관절연골 부위로 정밀 이동, 주사바늘을 통해 관절 윤활액 내로 줄기세포를 주입하면, 줄기세포는 연골세포로 분화되고 동시에 마이크로로봇은 체내에서 서서히 분해된다.

센터측은 로봇을 활용한 기술은 환자 회복기간 단축과 연골 치료효과를 증대시킬 수 있다는 것이 장점이라고 설명했다.

박종오 전남대 마이크로의료로봇센터장은 “마이크로의료로봇은 구체적인 표적에 대한 능동 이동기능을 가지고 있어 환부에의 약물 전달효율을 극대화할 수 있다”며 “센터는 줄기세포를 포함해 다양한 생체세포를 이용한 마이크로의료로봇 기술개발에 더욱 힘을 기울이겠다”고 말했다.