13일 디지스트(DGIST)는 로봇공학전공 최홍수 교수 연구팀이 세계 최초로 '바늘형 마이크로로봇'을 개발했다고 밝혔다. (디지스트 제공) 2020.04.13/뉴스1

국내 연구진이 인체 내 치료가 필요한 부위에 정확하고 안정적으로 약물을 전달할 수 있는 '바늘형 마이크로 로봇'(Needle-Type Microrobot)을 세계 최초로 개발했다.

13일 디지스트(DGIST)는 로봇공학전공 최홍수 교수 연구팀이 세계 최초로 바늘형 마이크로로봇을 개발했다고 밝혔다.현재 인체 내 조직치료 중 약물치료는 가장 일반적인 치료방법으로 쓰인다. 하지만 약물은 신체의 순환기능에 의해서만 전달되기 때문에 목표하는 부위에만 필요한 양의 약물을 정확히 전달하기가 어려워 부작용이 있는 한계가 있다.

최 교수 연구팀이 개발한 바늘형 마이크로로봇은 이러한 한계를 개선해 정밀의학기술에 도움이 될 것이란 전망이다.

바늘형 마이크로로봇은 3차원 레이저 리소그라피 공정을 통한 나노-마이크로 스케일로 제작됐다.또 금속박막 증착기술을 이용해 자성물질(Nickel, Ni)과 생체적합물질(Titanium oxide, TiO2)을 증착했다. 더불어 생체적합물질로 사용된 TiO2는 화학적인 방식으로 항암제(Paclitaxel, PTX) 탑재 능력을 향상시켰다.

목표지점으로 정확한 이동이 가능하고 제어 시간 또한 획기적으로 줄였다는 건 또 하나의 특징이다.

아울러 특정 치료 부위에 로봇을 고정시키기 때문에 외부의 지속적인 자기장 에너지 공급이나 제어가 불필요하다.

이에 실제 인체 내부와 같이 특정 유체 흐름이 있는 환경에서 기존보다 유체 저항을 최대 6배 더 견디면서 안정적으로 약물을 전달할 수 있는 것이 장점이다.

연구팀은 바늘형 마이크로로봇을 체외에서 배양한 암 종양 조직에 적용해 봤는데, 암 종양에 고정되기 전후 성능 테스트에서 유의미한 결과를 확인했다. 항암제 약물방출을 통한 치료적인 효능도 추가로 증명했다.

최홍수 교수는 "이번 연구결과를 통해 기존의 마이크로로봇 기능을 더욱 개선시켜 약물전달 효율을 높이고 부작용을 줄일 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구는 최홍수 교수가 교신저자로, 이승민 박사가 제1저자로 참여했다.

연구 결과는 세계적인 국제과학학술지인 '어드밴스드 헬스케어 머터리얼스'(Advanced Healthcare Materials)에 4월8일 표지논문으로 게재됐고 과학기술정보통신부와 디지스트의 지원으로 수행됐다.


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