원광대학교(총장 박맹수) 창의공과대학 전자융합공학과 김성훈(사진) 교수팀이 생체적합성 마그네틱 하이드로겔을 이용한 표적형 열 치료 및 약물치료를 동시에 할 수 있는 마이크로로봇 개발에 관한 연구 결과를 복합체 분야 최상위 저널(JCR ranking 상위 1%)인 Composites Part B: Engineering에 발표했다.

논문 주제인 ‘암치료를 위한 마그네틱 하이드로겔 기반의 표적형 열/약물방출 제어 가능한 마이크로로봇 메커니즘’을 통해 개발된 마이크로로봇은 자기장을 이용해 표적지까지 정확히 이동 가능하며, 화학적 촉매를 사용하지 않고 자기장 제어를 통해 발열 제어와 약물방출 제어를 동시에 할 수 있어 향후 국소적 암 치료 부작용을 최소화할 수 있는 기술로 평가됐다.

기존 마이크로로봇 열 치료의 경우 근적외선과 화학적 촉매제를 사용해 사용범위 제한이 있었으나, 이번 연구에서는 자기장만을 이용해 마이크로로봇을 발열시키고, 온도를 제어할 수 있어 몸속 깊은 곳까지 침투해 사용이 가능하며, 온도제어로 약물방출을 할 수 있도록 설계되어 국소적으로 치료 효과를 더욱 향상 시킬 수 있는 장점이 있어 주목받았다.

또한, 김성훈 교수팀은 현재 자기장 기반의 표적형 진단 및 치료가 가능한 세계 최초 인공지능 기반 전자기 테라노스틱스 시스템을 개발하고 있으며, 이번 논문 결과는 전자기 테라노스틱스 시스템의 핵심 요소 기술 중 하나로 큰 의미가 부여됐다.

전자기 테라노스틱스 시스템은 마그네틱 마이크로/나노 에어전트와 자기장을 이용한 능동적 타겟팅, 영상진단 장치, 열 치료 및 분석 장치를 일체화한 표적형 진단 및 치료 시스템을 말한다.

한편, 이번 연구는 전자융합공학과 박사과정 유학생 정동희 씨가 제1저자, 졸업생 아르만도 씨가 공동 저자, 충남대 정원석 교수가 공동 교신저자로 참여하고, 범부처전주기의료기기사업 및 연구재단에서 추진하는 기초연구실 연구지원을 통해 이루어졌다.