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미래부, 박종오 전남대 융합연구단
국내 연구진이 고형암(대장암·유방암·간암·췌장암 등 고형장기에 발생하는 암)의 진단 및 치료가 동시에 가능한 박테리아를 이용한 의료용 마이크로(100만분의 1 크기) 로봇인 '박테리오봇(bacteriobot)'을 개발하는 데 성공했다. 박테리오봇은 미생물을 뜻하는 박테리아(bacteria)와 로봇(robot)을 합친 말이다.
17일 미래창조과학부에 따르면 한국연구재단(이사장 이승종)의 '미래유망융합기술 파이오니어사업'의 지원으로 진행된 전남대 박테리오봇 융합연구단 박종오(사진) 단장팀은 생물과 무생물의 결합을 통한 새로운 개념의 3마이크로미터(㎛) 크기 초소형 로봇을 개발, 동물 실험을 통해 타당성을 입증했다.
이에 따라 앞으로 머리카락 굵기 25분의 1 크기의 아주 작은 로봇이 몸 속 곳곳을 돌며 숨은 암을 찾아내 치료를 하게 되고, 공상과학 영화에서나 볼 법한 이런 획기적 암 치료가 머지않아 현실화될 전망이다.
박테리오봇은 암이 뿜어내는 특정 단백질을 쫓아가 암을 공격하는 특성이 있는 박테리아(살모넬라균)와 약물을 품고 있는 마이크로구조체(캡슐)로 구성돼 있다. 박테리아는 유전자 조작으로 독성이 제거됐으며, 꼬리 모양 편모를 움직여 조직이나 혈액 속을 유영한다.
이 박테리아들은 항암제가 들어 있는 마이크로캡슐을 밀고 암이 있는 곳을 스스로 찾아가도록 설계됐다. 박테리오봇이 암에 도착하면 마이크로캡슐이 터지면서 암 표면에 항암제가 뿌려진다. 박테리오봇은 평균 초속 5㎛로 이동한다.
연구 총괄책임자인 전남대 로봇연구소 박종오 소장은 "이번 연구성과는 세계최초로 기존 암 진단·치료의 한계를 극복할 수 있는 새로운 능동형 약물 전달체와 의료용 나노로봇이라는 의미가 있다", "계속 활발한 의학·공학 간 융합연구를 통해 다양한 난치성 질환의 진단·치료가 가능한 의료용 마이크로·나노로봇 개발에 관한 도약의 계기가 될 것"이라고 밝혔다.
그간 많은 장점과 의료분야 활용성이 높은 마이크로/나노로봇 개발에 관해 세계 유수 연구진들의 노력에도 불구하고 이제까지는 단편적인 운동성 연구에 머물렀다. 능동적으로 이동하고 특정질환을 지향하는 의료용 마이크로/나노로봇에 관한 연구 성과는 전무하며, 세계적으로 권위 있는 학술지에 게재된다는 것은 극히 이례적이다.
한편 이 의료용 마이크로/나노로봇 기술(기능성 박테리아 균주 개발, 능동형 약물 전달체 개발, 의료용 마이크로로봇 개발 및 제어)은 국내 특허 출원 및 등록, 국제 PCT 출원과 미국, 유럽, 중국, 일본 등에 국제 특허 출원을 마친 상태다.
연구 결과는 네이처 자매지 '사이언티픽 리포트' 인터넷판 최신호에 발표됐다.
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