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몸속에서 녹는 항암 치료 마이크로 로봇 나왔다

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몸속에서 녹는 항암 치료 마이크로 로봇 나왔다

2019.08.27 14:00
DGIST 연구팀이 개발한 마이크로로봇이 시간에 따라 암세포를 분해하는 모습. DGIST 제공
DGIST 연구팀이 개발한 마이크로로봇이 시간에 따라 분해되는 모습. DGIST 제공

국내 연구진이 몸속에서 원하는 부위까지 이동해 치료한 뒤 자연적으로 분해되는 의료용 마이크로 로봇을 개발했다.

 

최홍수 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇공학과 교수는 원하는 부위로 찾아가 고열치료나 약물 방출이 가능한 생분해성 마이크로로봇을 개발했다고 27일 밝혔다.

 

현재 항암치료는 약물치료와 고열치료, 방사선치료, 수술 등이다. 그 중 약물치료는 가장 많이 쓰이는 방법이지만 원하는 양을 특정 부위에 정확하게 전달하기가 어렵다. 또 부작용이 적어 최근 각광받고 있는 고열치료는 특정 부위에 열을 쬐기가 쉽지 않다는 한계가 있다. 

 

연구팀은 780나노미터(nm, 10억분의 1m)파장의 레이저를 100펨토초(fs, 1000조분의 1초) 만큼 찰나의 순간에 쏘아 정교한 구조물을 만드는 3D 레이저 리소그래피 공정으로 생분해성 마이크로로봇을 개발했다. 이 로봇에는 자성나노입자와 약물을 실을 수 있다. 

 

외부 자기장을 이용한 무선제어방식으로 로봇을 몸속에서 빠르고 정밀하게 움직일 수 있다. 로봇이 원하는 부위에 도달하면 약물을 배출하거나, 고주파 교반자기장을 걸어 자성나노입자가 열을 내 국부 고열치료를 한다. 자기장의 강도와 노출시간을 조절하면 약물을 배출하는 양도 조절할 수 있다.

 

몸속에서 이 로봇을 사용하려면 치료 후 회수하거나 자연스럽게 사라지면서 건강에 해를 끼치지 않아야 한다. 그래서 연구팀은 생분해성 폴리머로 로봇을 제작해, 치료 후 자연스럽게 생분해되도록 만들었다.

 

연구팀은 체외 배양한 암세포에 마이크로로봇을 넣어 고열치료한 결과 실제로 암치료에 효과가 있음을 확인했다. 교반자기장을 걸어 각각 다른 양만큼 약물을 배출하는 데도 성공했다.

 

연구를 이끈 최 교수는 "이번 연구결과를 통해 기존의 암세포 치료방법의 단점을 개선시켜 암세포 치료 효율을 높이고 부작용을 줄일 수 있을 것"이라며 "추후 병원, 관련 기업과 후속 연구를 진행해 실제 의료 현장에서 활용할 수 있는 마이크로로봇을 개발하겠다"고 말했다.

 

이 연구 결과는 국제학술지 '어드밴스드 헬스케어 머티리얼즈' 22일자에 실렸다.

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