전남대 박테리오봇 융합연구단 박종오 교수팀

국내 연구진이 생물인 박테리아와 무생물인 약물을 결합해 암을 진단·치료하는 의료용 나노로봇을 세계 최초로 개발했다.

전남대 박종오 교수가 이끄는 박테리오봇 융합 연구단은 고형암(대장암·유방암·위암·간암 등 고형장기에 발생하는 암)의 진단·치료가 동시에 가능한 박테리오봇을 개발하고, 동물실험으로 타당성을 입증했다.

박테리오봇이란 박테리아의 인식·운동·치료 성능과 약물 전달체의 치료 성능을 결합한 신개념 능동형 의료용 나노로봇이다.

연구팀이 개발한 박테리오봇은 크기가 직경 3(마이크로미터)이며, 크게 생물체인 박테리아와 약물이 들어 있는 마이크로구조체 등 두 부분으로 이뤄졌다.

박테리아는 유전자 조작으로 독성이 제거됐으며, 편모를 움직여 조직이나 혈액 속을 유영한다. 이 박테리아들은 항암제 등 특정 약물이 들어 있는 마이크로구조체를 밀고 암이 있는 곳을 찾아가도록 설계됐다.

박테리오봇이 암에 도착하면 마이크로구조체가 터지면서 암 표면에 항암제가 뿌려진다. 박테리오봇의 이동 속도는 평균 초속 5가량이다.

연구팀은 고형암에 걸린 쥐를 이용한 실험에서 박테리오봇의 암 지향성과 암 조직 내 표적화(타깃팅) 여부를 세계 최초로 밝혔다.

미래부는 "박테리오봇이 실용화되면 미세한 초기 암도 찾아가 항암제를 주입할 수 있게 된다""암 진단과 치료에 획기적인 전기를 마련할 수 있을 것"이라고 전망했다.

박테리오봇을 활용한 암 치료제를 개발하는 것은 물론 의료용 마이크로·나노로봇을 개발하는 데 필요한 원천기술을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

이번에 개발한 기능성 박테리아균주, 능동형 약물전달체, 의료용 마이크로로봇 개발 및 제어 등 의료용 마이크로·나노로봇 기술은 국내 특허 출원 및 등록, 국제 PCT 출원, 미국·유럽·중국·일본 등 국제 특허 출원을 마친 상태다.

미래부와 한국연구재단이 추진하는 '미래유망융합기술 파이오니어사업'의 지원을 받아 수행된 이번 연구의 결과는 과학전문지 '네이처'의 자매지인 '사이언티픽 리포츠' 온라인판 최신호에 게재됐다.

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