줄기세포 의료로봇 무릎연골재생 첫 성공

한국마이크로의료로봇연구원 공동연구
생체내 치료 과정·동물 실험 성과 입증
“퇴행성 관절염 늦추고 수술 필요 없어”

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한국마이크로로봇연구원(단장 박종오)과 전남대병원 등 공동 연구팀이 줄기세포를 기반으로 한 연골재생 마이크로로봇(스템 셀 네이게이터)을 이용해 연골재생에 성공했다. 이번 성과는 체내형 마이크로로봇 상용화 가능성을 한걸음 앞당긴 성과로 평가된다.

16일 한국마이크로의료로봇연구원(원장 박종오)에 따르면 바이오트 코리아(대표 장영준), 선종근 교수(전남대병원 정형외과), 정용연 교수(전남대병원 영상의학과), 최은표 교수(전남대 기계공학과) 등과 공동으로 줄기세포를 기반으로 한 마이크로로봇인 ‘스템 셀 네비게이터’를 이용해 손상된 무릎 연골을 재생하는 실험에 성공했다.

연구팀은 줄기세포 탑재 마이크로로봇을 손상된 연골 부위로 정밀하게 전달하고, 이를 고정시킨 뒤 연골을 재생하기까지의 전 과정을 세포 및 동물실험(토끼)을 통해 검증했다.

특히 제작된 마이크로로봇에는 사람의 지방에서 유래한 줄기세포가 탑재됐으며 손상된 연골 부위로 정밀하게 전달·이식된 줄기세포는 연골세포로 분화돼 무릎 연골 재생 효과를 극대화시킬 수 있다.

‘스템 셀 네비게이터’는 한국마이크로의료로봇연구원이 지난 2017년 원천기술을 개발해 바이오트코리아에 이전한 의료용 마이크로로봇 기술이다. 이후 약 2년만에 실제 동물을 대상으로 한 실험에서 연골 재생효과가 확인됨에 따라 체내 삽입형 마이크로의료로봇이 상용화에 한 걸음 더 다가설 수 있게 됐다. 연구 결과는 지난 달 22일 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스에 발표됐다.

한국마이크로의료로봇연구원 박종오 단장은 “마이크로로봇을 통해 연골세포의 재생효과를 세계 최초로 확인한 것”이라며 “상용화될 경우 퇴행성 관절염의 진행을 늦추고 무릎인공관절 수술을 피할 수 있는 방법으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구에는 바이오트코리아, 한국마이크로의료로봇연구원, 전남대 기계공학부, 전남대병원 정형외과, 전남대병원 영상의학과 등이 참여했다.

2017년 원천기술을 이전받은 뒤 지난해 관련 연구를 통해 보건복지부 장관상을 수상한 바이오트코리아의 장영준 대표는 “유기적인 산·학·연·병 간 협력을 통해 세계 최초로 마이크로의료로봇의 치료능 강화를 입증할 수 있었다”면서 “지난해 말 준공된 GMP 시설을 통해 골관절염 분야 스템 셀 네비게이터의 임상 실험을 위한 제반 과정을 체계적으로 수행해 가겠다”고 말했다.

한편 마이크로의료로봇연구원은 지난 2001년 박종오 단장이 개발한 대장내시경로봇을 시작으로 캡슐내시경, 혈관치료용 마이크로로봇 등 차세대 의료산업의 새로운 역사를 써내고 있다.

이용환 기자 yhlee@jnilbo.com