뉴스종합

마이크로로봇 이용 무릎연골재생 첫 성공
전남대병원 등 공동연구진 성과
학술지 사이언스 로보틱스 게재
“치료효과 입증, 상용화 기대”

한국마이크로의료로봇연구원은 바이오트 코리아와 전남대병원 정형외과, 전남대병원 영상의학과 공동연구진이 줄기세포를 기반으로 한 마이크로로봇인 ‘스템셀 네비게이터’를 이용해 손상된 무릎 연골을 재생하는 데 세계 최초로 성공했다고 16일 밝혔다.

이 연구는 2017년 한국마이크로의료로봇연구원으로부터 해당 원천기술을 바이오크 코리아에 이전한 이후 산·학·연·병 기술협력을 통해 2년여 만에 이룬 성과로 체내 삽입형 마이크로의료로봇의 상용화에 한걸음 접근했다는 평가를 받고 있다.

연구팀은 생분해가 가능한 다공성 마이크로구조체의 표면에 직경 1.5μm의 자성입자들을 부착, 직경 350μm의 줄기세포 탑재용 마이크로로봇을 제작했다.

제작된 마이크로로봇에는 사람의 지방에서 유래한 줄기세포가 탑재돼 손상된 연골 부위로 정밀하게 전달·이식된 줄기세포는 연골세포로 분화돼 무릎 연골 재생 효과를 극대화할 수 있다.

줄기세포 탑재 마이크로로봇을 손상된 연골 부위로 정밀하게 전달하고 이를 고정시킨 뒤 연골을 재생하기까지의 전 과정은 세포 및 동물실험(토끼)을 통해 검증됐다. 또 이번 연구 성과는 세계적인 국제 과학학술지 사이언스의 자매지로 로봇연구 분야에서 최고의 국제학술지로 인정받는 ‘사이언스 로보틱스’에 지난달 22일자로 게재됐다.

특히 이번 연구는 현재의 줄기세포 기반 무릎 연골 재생법을 넘어 마이크로의료로봇을 통한 재생 및 치료 효과를 최초로 확인한데 이어 무릎 연골 시술 절차와 상황에 맞게 설계·제작된 ‘스템 셀 네비게이터 플랫폼’을 동물실험에 적용해 연골 재생 효과를 실제로 검증한 첫 사례로 꼽힌다.

최근 퇴행성관절염의 진행을 늦추고 무릎인공관절수술을 피할 수 있는 방법으로‘자가 유래세포’를 무릎 연골에 이식 혹은 주입하는 방식으로 치료가 이뤄지고 있으나 이러한 세포 기반의 치료법은 주입된 세포가 스스로 움직일 수 있는 능력이 없는 것이 큰 단점이다.

연구팀은 이 같은 기존 치료법의 한계를 극복하고자 동물 골수에서 유래한 성체줄기세포를 탑재할 수 있는 ‘스템 셀 네비게이터’ 개발을 주도해 왔다.

국내 마이크로의료로봇 분야를 이끌어 온 박종오 한국마이크로의료로봇연구원장은 “국내 산·학·연·병이 협력해 첨단 마이크로의료로봇 기술을 선도하고 동물실험을 통해 치료효과까지 입증했다는 데 큰 의미가 있다 ”고 밝혔다.
/이은창 기자 lec@namdonews.com