건국대, 옥스퍼드대 등과 정밀 약물 전달 마이크로로봇 개발 성공

김형석 기자

작성일 2026-07-24 18:02

건국대학교 김준영 교수 연구팀이 영국 옥스퍼드대학교, 사우스햄튼대학교 연구진과 공동으로 위장관의 복잡한 생리적 장벽을 극복하는 다단계 약물 전달 마이크로로봇을 개발했다고 밝혔다. 해당 연구 결과는 국제학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 게재됐다.

기존 경구 약물 전달 방식은 위산, 소화효소, 점액층 등 다양한 위장관 장벽으로 인해 목표 조직까지 충분한 양의 약물을 전달하는 데 어려움이 있었다. 나노입자는 암세포 인식에 강점이 있지만 이동에 한계가 있었고, 마이크로로봇은 외부 자기장으로 이동 가능하나 세포 수준의 정밀한 표적화에 어려움이 있었다.

연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 자성 마이크로로봇과 혈소판막으로 코팅한 나노입자를 결합한 플랫폼을 개발했다. 마이크로로봇 내부에 항암제를 담은 나노입자를 탑재하고 외부 자기장으로 목표 부위까지 이동시키며, 위산 환경에서는 pH 반응형 보호막이 약물을 보호하고 장에 도달하면 보호막이 분해되어 나노입자가 방출되도록 설계했다. 방출된 나노입자는 혈소판막 단백질을 이용해 대장암세포에 선택적으로 결합한다.

연구팀은 대장암 조직 모사체 내 나노입자 잔류량이 기존 대비 약 4.6배 증가했으며, 대장암세포에 대한 독성 효과도 최대 4.3배 향상됨을 확인했다. 또한 돼지 위·장 조직을 이용한 체외 실험에서도 마이크로로봇이 실제 위장관 환경과 유사한 조건에서 안정적으로 이동하는 것을 확인했다.

이번 연구는 마이크로로봇의 능동적 위치 제어와 나노입자의 암세포 표적 기능을 결합하여 서로 다른 크기의 생물학적 장벽을 극복하는 새로운 약물 전달 전략을 제시했다는 평가를 받는다. 향후 동물 모델에서의 생체 내 이동, 약물 분포, 치료 효과 및 안전성 검증을 통해 정밀 경구 약물 전달 기술로 발전할 것으로 기대된다.

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