줄기세포를 탑재한 마이크로 로봇을 이용해 손상된 무릎 연골을 재생하는 치료가 처음으로 성공했다.

한국마이크로의료로봇연구원은 14일 마이크로 로봇 ‘스템셀 내비게이터’(Stem cell navigator)를 이용해 손상된 토끼의 무릎 연골을 재생하는 실험에 세계 최초로 성공했다고 밝혔다.



한국마이크로의료로봇연구원 연구원들이 마이크로 로봇이 담긴 용기를 들고 이 로봇 구조체 현미경 사진을 관찰하는 모습(위)과 줄기세포 탑재 마이크로 로봇을 이용한 무릎 연골 재생 시술 개념 설명 그림. 한국마이크로의료로봇연구원 제공​

연구팀은 체내에서 생분해(유기물질이 미생물에 의해 완전히 분해되는 것)가 가능한 다공성(표면에 빈틈이 많은) 마이크로 구조체 표면에 지름 1.5㎛(마이크로 미터·1㎛는 100만분의 1m)의 자성(자석의 성질을 가진) 입자들을 부착해 지름 350㎛의 줄기세포 탑재용 마이크로 로봇을 만들었다.

사람의 지방에서 나온 줄기세포가 탑재된 마이크로 로봇을 토끼의 손상된 연골 부위로 정밀하게 주사하자 줄기세포가 연골세포로 분화돼 무릎 연골 재생 효과를 얻어낸 것.

최근 인간의 무릎 인공관절 수술을 대신하기 위해 자가 유래 세포 무릎 연골 이식이 새로운 치료 방식으로 주목받고 있는데, 이 치료법은 세포가 스스로 움직이는 힘이 없기 때문에 무릎을 절개하거나 세포를 많이 넣어야 한다는 것이 단점으로 지적되어 왔다. 하지만 이번 연구를 통해 줄기세포를 탑재한 마이크로 로봇을 활용한 정확하고 수술 부담이 적은 무릎 연골 이식의 가능성이 열리게 된 것.

이번 연구 결과는 국제 과학학술지 ‘사이언스 로보틱스’(Science Robotics)에 게재됐다.

▶어린이동아 이지현 기자 easy27@donga.com

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