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초소형 로봇 몸 속 주입, 세포 원하는 곳 보낸다

2018년 07월 02일 07:03
이미지 확대하기홍콩 연구팀이 3D 프린터로 만든 마이크로로봇으로 중간엽줄기세포(녹색)을 운반하는 데 성공했다. -사진 제공 사이언스 로보틱스
홍콩 연구팀이 3D 프린터로 만든 마이크로로봇으로 중간엽줄기세포(녹색)을 운반하는 데 성공했다. -사진 제공 사이언스 로보틱스

홍콩 연구팀이 3차원(3D) 프린터로 만든 초소형 로봇(마이크로로봇)을 동물 몸속에 주입하고, 이를 외부에서 조종해 몸속 세포를 원하는 곳으로 안전하게 운반하는 데 성공했다. 수술을 하지 않고도 세포를 몸속에 전달해 치료하는 등 의학적 활용이 기대된다.

 

리쥔양 홍콩성시대 기계 및 의공학과 연구원팀은 3D 프린터로 구멍이 많고 속이 비어 있으며 표면 곳곳에 뿔이 난 축구공 모양의 초미세 입체 구조를 만들었다. 먼저 가루 형태의 재료를 놓고 레이저를 원하는 부위에 쪼여 그 부분만 굳게 하는 방식으로 지름이 0.07~0.09mm인 마이크로로봇의 뼈대를 완성했다. 그 뒤 여기에 금속인 니켈과 티타늄을 입히고, 표면에 세포나 기관을 이어주는 결합조직 세포와 배아세포를 떨어뜨려 마이크로로봇 표면에서 자라게 했다.

 

이미지 확대하기연구팀이 개발한, 다양한 크기의 마이크로 로봇. -사진 제공 사이언스 로보틱스
연구팀이 개발한, 다양한 크기의 마이크로 로봇. -사진 제공 사이언스 로보틱스

이렇게 만들어진 마이크로로봇은 비록 관절을 움직이는 등 세부 동작은 할 수 없지만 금속 코팅 덕분에 외부에서 자기장만으로 위치를 조종할 수 있다. 연구팀은 이렇게 완성한 마이크로로봇을 배양액과 인체의 혈관을 축소한 ‘미세 유체칩’, 그리고 모델 생물인 물고기 제브라피시의 배아에 넣고 이동시키는 실험을 했다. 그 결과 생체에 아무런 해를 끼치지 않은 채 혈관 등을 타고 이동해 원하는 위치에 정확히 세포를 전달할 수 있다는 사실을 확인했다. 연구팀은 마이크로로봇에 형광 처리를 한 암세포를 담아 실제 쥐에 넣어 원하는 위치에 암세포가 정확히 전달된다는 사실도 추가로 확인했다.

 

연구팀은 “(줄기세포를 이용하는) 재생의학이나 세포 기반 치료에 응용할 수 있을 것”이라고 말했다. 연구 결과는 로봇 분야 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 27일자에 발표됐다.

 

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