< 일러스트 PIXABAY 제공 >
[객원 에디터 9기 / 이지윤 기자] 로봇들이 점점 더, 더 작아지다 못해 초미세 로봇을 넘어 세포 로봇까지 만들어졌다. 국내 연구팀이 만든 세포 로봇은 단백질을 분해하면 생겨나는 무독성 물질 요소를 사용한다. 요소를 연료로 사용해 자율적으로 이동하는 세포 로봇은 약물을 전달하거나 세포부터 치료해야 하는 치료법을 위해 이용될 예정이다. 세포 로봇과 같은 생체 로봇류의 발달이 초기 단계에 놓여있다고 하지만, 이미 세계 최초 세포 로봇이 미국에서 만들어졌었다. 이 세포 로봇은 손상된 뉴런을 치유했다. 그렇다면 앞서 만들어진 세포 로봇과 이번 세포 로봇의 차이는 무엇일까?
앞서 만들어진 세포 로봇, 앤스로봇과 제노봇은 세포의 막을 둘러싼 털인 섬모를 이용하여 움직인다. 원만 그리는 세포가 있는 반면, 직선으로 곧게 길을 잇는 두 가지 유형의 로봇들이 존재했다. 이들은 앞 문단에서 언급된 바와 같이 손상된 부분을 치유할 수 있으며 체내에서 60일간 버틸 수 있다.
최근에 발명된 세포 로봇은 세포 주변의 물질만을 이용해 움직인다.(KAIST 최인성 화학과 교수 연구팀) 연구팀이 이스트라고도 자주 불리는 효모를 사용하여 세포 로봇의 껍질을 만들었기 때문이다. 효모는 포도당을 분해해서 에너지를 얻는데, 알코올인 에탄올을 부산물로 생성한다. 이 에탄올을 활용하여 효모 표면의 나노 껍질을 형성시켰다. 여기에 요소 분해 효소인 우레아제를 추가로 부착하여 우레아제가 요소를 분해하면서 효모가 자유분방하게 움일 수 있도록 하였다.
효모는 포도당을 분해하면서 알코올인 에탄올을 부산물로 생성하는데, 이 과정 또한 에너지 생성과 껍질 형성에 활용된다. 특히 요소는 체내에서도 발견되는 무독성 물질이기 때문에, 생체 내 응용 가능성이 높다는 점에서 의학계의 주목을 받고 있다. 연구진은 이 세포 로봇이 약물 전달, 조직 재생, 진단 보조 등 다양한 의료 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
한때 의료계에 큰바람을 불러일으켰던 미세 로봇은 나노 재료로 제작되어 외부에서 제어되었는데, 세포 로봇은 살아있는 세포로 스스로 방향을 갖고 나아가며 외부에서 제어도 가능하기 때문에 미세 로봇의 단점을 보완할 수 있다. 세포 로봇은 질병 진단과 치료, 조직 재생, 약물 전달, 환경 정화와 생체 모니터링과 같은 곳에 사용될 수 있다. 미세 로봇은 약물 전달, 질병 진단과 치료, 수술 등에 활용될 수 있다. 두 로봇 다 아직 완전한 단계에 도달하지 않았고, 무한한 잠재력을 가진 데다 각각의 장단점이 있으니 두 종류 모두 개발된다면 의학 분야에서 적재적소로 활용할 수 있을 것임을 기대하고 있다.
1일에서 10일 정도만 생존하던 최초의 세포 로봇과는 달리, 이제는 60일 넘게 움직이며 혼자 움직일 수 있다. 물론 ‘살아있는 로봇’이기에 윤리적 문제가 없지는 않으나 무궁한 진화를 기대하고 잠재력을 펼쳐 의학계에 큰 혁신을 가져다줄 것이라 기대하는 쪽도 존재한다.
