마이크로의료로봇연구단, 자가골수줄기세포치료술 개발 착수

무릎절개 없이 주사 투여로 손상 연골부위에 줄기세포 정밀전달

무릎관절 연골 치료를 위한 줄기세포 담지 마이크로로봇의 제작과 예상 치료 과정 모식도. [한국마이크로의료로봇연구원 제공]
무릎관절 연골 치료를 위한 줄기세포 담지 마이크로로봇의 제작과 예상 치료 과정 모식도. [한국마이크로의료로봇연구원 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 앞으로 퇴행성 관절염을 앓고 있는 환자들은 무릎 절개 없이도 마이크로로봇을 활용해 더 정밀한 줄기세포 치료를 받게 될 전망이다.

한국마이크로의료로봇연구원은 범부처전주기의료기기연구개발사업단 신규 대상 과제로 손상된 무릎 연골의 조직 재생 치료를 위해 주요 무릎연골재생술인 자가골수 줄기세포(BMAC) 치료술에 ‘마이크로로봇 능동 정밀 전달’기술을 접목해 줄기세포를 손상 연골 부위로 정밀 전달할 수 있는 최소 침습 신개념 의료기기 개발에 착수한다고 26일 밝혔다.

퇴행성 관절염은 60대 이상 인구 60%, 80대 이상 인구 전체가 가지고 있는 질환이다.

무릎 연골 재생을 위한 다양한 치료법 중에서 자가골수 줄기세포(BMAC) 치료술은 환자 본인의 골수를 채취‧분리‧농축해 손상된 연골 부위에 도포하는 시술법으로, 세포 배양이 불필요하고 신체 거부 반응이 없으며 본래 연골조직과 같은 조직(초자연골)으로 재생되는 장점이 있다.

이번 사업은 BMAC 시술을 마이크로의료로봇을 통해 손상 연골 부위에 정밀 전달하고, 최소 침습적인 주사 투여 방식으로 환자의 빠른 회복을 담보할 수 있는 세계 최초 ‘신개념 의료기기’ 제품 개발 사업이다.

이는 ‘줄기세포 마이크로 전달체 3차원 능동 정밀 전달 기술’ 분야에서 한국이 유일하게 관련 특허를 보유하고 있으며, 이 기술에 대한 동물 실험을 통해 유효성을 입증한 것도 한국이 유일하기 때문이다.

연구진은 향후 5년간 BMAC를 탑재한 0.3㎜ 크기의 생적합성 자성유도 마이크로전달체와 이를 체내에 신속하게 전달하기 위한 주입기, 생착된 마이크로전달체의 위치를 파악해 치료 효능을 검증하는 센싱장치, 외부에서 전자기장을 발생시켜 마이크로전달체와 탑재 BMAC를 환부에 표적하는 전자기구동장비 등을 개발해 나간다. 최종적으로 마이크로의료로봇을 이용한 BMAC 능동 전달의 임상시험을 진행할 계획이다.

자기구동 마이크로봇의 3차원 표적화 실험. 왼쪽 그림은 마이크로로봇의 주입 위치와 목표 위치를 보여주는 무릎관절의 3차원 모델. 오른쪽 그림은 외부 자기장 제어를 통해 목표 위치로 이동하는 마이크로로봇의 시간 경과 이미지. [한국마이크로의료로봇연구원 제공]
자기구동 마이크로봇의 3차원 표적화 실험. 왼쪽 그림은 마이크로로봇의 주입 위치와 목표 위치를 보여주는 무릎관절의 3차원 모델. 오른쪽 그림은 외부 자기장 제어를 통해 목표 위치로 이동하는 마이크로로봇의 시간 경과 이미지. [한국마이크로의료로봇연구원 제공]

박종오 한국마이크로의료로봇연구원장은 “이 기술은 우리가 세계적으로 선도하는 분야로, 이 사업을 통해 구체적인 신의료기기가 상용화돼 세계 시장을 선점할 수 있는 중요한 계기가 됐으면 한다”고 말했다.