끊어진 척수 신경을 다시 잇는 마이크로로봇 기술이 동물실험에서 성공했다.
스위스 취리히 연방 공과대학교(ETH Zurich)와 취리히 대학교 공동 연구팀은 2일(현지시간) 국제학술지 '네이처 머티리얼스'에 줄기세포와 나노입자를 결합한 마이크로로봇으로 척수 손상을 치료했다고 발표했다.
연구팀이 개발한 'NPC봇'은 신경 전구 세포(NPC)에 자성을 띤 나노입자를 결합한 바이오하이브리드 로봇이다. 크기는 약 6마이크로미터(μm)에 불과하다.
연구팀은 자기장을 이용해 NPC봇을 손상 부위로 정확히 이동시켰다. 이후 외부에서 다른 자기장을 가해 나노입자에서 전기 신호가 발생하도록 유도했다.
이 전기 신호는 주변 줄기세포를 자극해 신경세포로 분화하고 조직을 재생하도록 촉진하는 원리다. 체내에 전극을 심지 않아도 돼 기존 치료법보다 부담이 적고 정밀하다.
연구팀이 척수가 완전히 절단된 쥐에게 NPC봇을 주입한 결과, 28일 만에 손상 부위의 신경세포가 다시 연결된 것을 확인했다. 치료받은 쥐는 걸음걸이, 보폭, 신체 조정 능력이 눈에 띄게 개선됐다.
척수 손상을 입은 제브라피시 유충 실험에서는 단 3일 만에 거의 정상적인 수영 능력을 회복했다. 연구팀은 치료 과정에서 부작용이나 면역 거부 반응은 나타나지 않았다고 밝혔다.
하오 예 ETH 취리히 연구소 선임 과학자는 "인체 적용 전 최적의 자기장과 자극 시간 등을 확인하는 추가 연구가 필요하다"면서도 "심장학, 종양학, 상처 치유 등 다른 재생 치료 분야에도 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.