마이크로 로봇이 전이성 폐 종양에 항암제 전달해 생존율 높여 (쥐 실험)

Seoul캘리포니아 대학교 샌디에이고의 공학자들은 암 치료제를 폐에 직접 전달할 수 있는 작은 로봇을 개발했습니다. 이 로봇들은 쥐를 대상으로 한 실험에서 사용되었고, 폐 종양 성장을 억제하는 데 기여했습니다. 로봇으로 치료받은 쥐들은 다른 치료를 받은 쥐들보다 더 오래 생존했습니다. 이 연구는 6월 12일 Science Advances에 게재되었습니다.

이 마이크로로봇은 생물학적 요소와 나노기술을 결합하여 만들어졌습니다. 이들은 UC 샌디에이고 재이콥스 공과대학의 교수인 조셉 왕과 량팡 장에 의해 개발되었습니다.

주요 구성 요소:

로봇은 약물이 함유된 나노 입자를 녹조류 세포에 부착하여 만들어집니다. 녹조류는 로봇이 폐에서 이동하는 데 도움을 줍니다. 나노 입자는 약물인 독소루비신을 포함하는 작은 생분해성 구체들입니다. 이러한 구체들은 면역 체계의 공격을 막기 위해 적혈구 세포막으로 덮여 있습니다.

이 연구의 주요 저자 중 한 명인 박사 과정 학생 Zhengxing Li는 적혈구 코팅이 나노입자가 폐에 더 오래 머물러 종양을 목표로 하는 데 도움을 준다고 설명했습니다. Li는 Wang과 Zhang의 연구 팀과 함께 일하고 있습니다.

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미세 로봇의 소재는 안전합니다. 초록색 조류인 Chlamydomonas reinhardtii는 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받았습니다. 나노입자는 생체 적합한 재료로 만들어졌습니다. 과거에 Wang과 Zhang의 팀은 쥐의 폐렴 치료를 위해 유사한 미세 로봇을 사용한 바 있으며, 이 미세 로봇들은 살아있는 동물의 폐를 성공적으로 이동했습니다.

이 연구에서는 멜라노마로 인한 폐 종양이 있는 쥐를 대상으로 마이크로 로봇을 시험하였습니다. 로봇은 기관에 삽입된 작은 튜브를 통해 전달되었습니다.

결과:

• 처리된 쥐의 중간 생존 기간: 37일
• 처리되지 않은 쥐의 중간 생존 기간: 27일
• 다른 치료 그룹(단독 약물 또는 조류를 포함하지 않은 약물 나노입자 처리)은 미세로봇 치료보다 낮은 생존률을 보였습니다.

마이크로로봇의 움직임으로 약물이 폐 깊숙한 조직에 더 잘 퍼지고 오래 머물게 되었습니다. 이를 통해 약물의 양을 줄일 수 있어 부작용을 줄이면서도 효과적으로 작용할 수 있습니다.

연구팀은 이러한 마이크로로봇을 더 큰 동물들에게 실험할 계획입니다. 최종적으로 이들을 인간을 대상으로 테스트하고자 합니다.