국내 연구진이 세계 최초로 고형암 진단 및 치료가 가능한 다기능성 의료 나노로봇을 개발했다.
한국마이크로의료로봇연구원(원장 박종오)은 최은표 전남대 기계공학부 교수팀이 직경 10~20나노미터(㎚) 자석입자를 뭉쳐 고형암 진단과 치료를 동시에 수행할 수 있는 직경 100㎚ 다기능성 의료용 나노로봇을 개발하는데 성공했다고 26일 밝혔다.
최 교수팀은 로봇에 외부자기장 영향을 최대화해 더욱 정밀하게 로봇을 암 세포로 유도할 수 있도록 했다. 또 로봇에 암 세포에 반응하는 표적 물질인 엽산을 연결해 암을 진단할 수 있는 기능을 부여했으며 금 나노입자와 폴리 도파민을 코팅해 외부에서 근적외선을 쪼였을 때 열이 발생해 선택적 약물 방출과 열 방출로 화학·열적 치료가 가능하도록 했다.
연구팀은 또 다른 생체 분자 접근을 막는 역할을 하는 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 분자를 나노로봇에 붙여 약효를 향상시키는 페길화 기능도 부여해 체내 항암 약효를 높였다. 나노로봇 내부 금 나노입자와 나노 자석입자는 로봇을 환자 몸에 투여한 뒤 컴퓨터단층촬영(CT)과 자기공명영상(MRI) 등 의료 영상장비로 확인할 수 있다.
나노로봇은 약물 과투여로 인한 부작용이 많은 약물 치료법이나 정밀도와 민감도가 떨어지는 나노입자 기반 약물전달시스템(DDS) 등과 같은 단편적인 기술을 넘어 고형암을 보다 효과적으로 진단 및 치료할 수 있는 구체적인 모델과 실용화 방안을 제시했다는 데 의미가 있다.
최은표 교수는 “고형암을 치료하기 위해 기본적으로 지녀야 할 여러 핵심 기능을 한 번에 내포한 다기능성 나노로봇을 제시한 건 세계에서 처음”이라면서 “암 치료 및 기타 약물전달 응용 분야에서 기술 도약의 새로운 돌파구를 열 수 있을 것”이라고 말했다.
최은표 교수가 총괄 책임을 맡고 박석호 DGIST 교수, 허강무 충남대 교수, 김규표 서울아산병원 교수, 송지환 한밭대 교수 등이 참여한 이번 연구 성과는 국제학술지 '나노 레터스(Nano Letters)' 온라인에 최근 게재됐다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
