혈관을 오가면서 정확하게 암 종양을 공격할 수 있는 나노 로봇을 개발하는 데 성공했다고 한다. 이 나노 로봇이 실용화된다면 항암제로 인한 부작용을 없애게 될지도 모른다.

몬트리올대학을 비롯한 공동 연구팀은 혈관 사이를 이동하면서 암 종양을 파괴할 수 있는 나노 로봇 개발에 성공했다고 발표한 것. 연구팀 리더를 맡은 나노로보틱스 연구소 디렉터 실뱅 마텔(Sylvain Martel) 교수에 따르면 이번에 개발한 나노 로봇은 1억 개에 이르는 박테리아를 유지하면서 자력 추진을 할 수 있다.

이렇게 박테리아를 운반할 수 있어 나노 로봇은 몸 속 종양 부분까지 항암제 같은 약물을 직접 나를 수 있다. 나노 로봇은 인체 내 특정 종양 근처에 도착하면 자동으로 종양을 감지한다. 종양 환경에선 종양 세포 증식, 혈관과의 거리가 멀어져 저산소 상태가 일어난다. 하지만 나노 로봇은 이런 저산소 상태를 감지해 종양이 어디에 있는지 정확하게 감지할 수 있다고 한다.

지금까지는 방사선 요법 같은 암치료 방법은 저산소 상태에선 효율적으로 활용할 수 없었다. 생리적으로 복잡한 미세 환경 탓에 작은 혈구가 통과하는 것조차 어려운 경로 끝에 종양이 존재하기 때문.

이런 상황을 타개하기 위해 연구팀은 나노 기술을 이용한 나노 로봇을 개발한 것이다. 박테리아는 자성 나노 입자를 연결해 생성한 자기장 방향에 몰리는 성질, 종양 활성 영역에 접근하는 성징을 지니고 있다. 이 특성을 이용해 컴퓨터로 제어한 자기장에 박테리아를 두고 나노 로봇을 종양 위치까지 정확하게 이동시키는 게 가능한 것. 박테리아가 자기장 방향에 몰리는 특성을 이용해 이 특성을 응용, 종양을 공격하게 하는 것이다.

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자기 추진성 박테리아는 나선형 섬유 구조를 갖추고 있어 이를 이용해 추진력을 얻는다. 자기장 방향을 바꾸면 당연히 자기 추진성 박테리아가 움직이는 방향도 바뀐다. 또 자기장을 컴퓨터로 제어해 흩어져 있는 자기 추진성 박테리아를 한자리에 모으는 것도 가능하다.

자기 추진성 박테리아를 수집하면 복잡한 작업도 할 수 있다. 예를 들어 자기 추진성 박테리아 5,000개를 모아 작은 피라미드를 만들 수도 있다. 그만큼 박테리아 무리를 자유롭게 조작할 수 있다는 얘기다.

화학 요법은 인체에 유해한 물질을 이용해 암을 치료하는 것이다. 하지만 이번에 발표된 나노 로봇을 이용하면 종양에 직접 항암제를 주입하는 게 가능해진다. 따라서 항암제로 인한 부작용을 없앨 수 있게 될지도 모른다. 연구팀은 이번에 발표한 나노 로봇을 응용한 다른 혁신 기술도 개발하게 될 것이라고 밝히고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.

이장혁 IT칼럼니스트  hymagic@naver.com

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