인간 줄기세포를 이용해 외부 자극 없이 스스로 움직이는 로봇 물고기가 한인 과학자들의 주도로 세계에서 처음 개발됐다.
조지아텍과 에모리대에서 강의하는 박성진(사진) 교수는 하버드대의 케빈 킷 파커 교수와 이길용, 박사후 연구원 등과 함께 인간 줄기세포에서 분화한 심장근육을 이용해 지능형 자율 바이오 하이브리드 물고기를 개발했다고 11일 밝혔다. 연구 논문은 국제 과학 저널 ‘사이언스'(Science)에 이날 게재됐다.
박 교수는 2016년 7월 서강대학교 최정우 교수 등과 함께 쥐의 심장근육 세포를 이용해 스스로 움직이는 가오리 모양의 바이오 로봇을 만든 바 있다. 당시 연구 결과는 사이언스 표지 논문으로 실렸다.
박성진 교수 / LinkedIn
연구팀은 인간 심장의 두 가지 내부 제어 기제를 이용해 로봇 물고기가 스스로 헤엄치고 움직임을 조절할 수 있도록 했다고 설명했다. 두 가지 기제는 기계 자극을 감지하는 심장 세포의 성질, 스스로 리듬을 조절하는 심장 박동 조직의 특성 등이다.
박 교수는 “인간 근육이 운동하면 더 건강해지는 것처럼 로봇 물고기는 외부 자극 없이 내부 자극만으로 건강함을 유지할 수 있다”며 “기존에 개발한 가오리 모양의 바이오 로봇이 7일 생존했는데 이번에 개발된 로봇은 100일 이상 생존했다”고 설명했다.
박 교수는 “운동을 통해 스스로 근육을 강화한 덕분에 가오리 바이오 로봇보다 5∼10배 정도 빠르게 움직인다”며 “근육의 효율이 일반 물고기와 비슷한 수준”이라고 강조했다.
연구팀은 이번에 개발된 바이오 하이브리드 로봇이 인간 유도만능줄기세포와 결합해 인공 장기 개발, 맞춤형 환자 질병 진단 등에 활용될 것으로 내다봤다.
이길용 박사는 “이번 연구가 인간 인공 근육 조직과 인공 심장 개발에 혁신적인 토대가 되길 바란다”고 기대했다.
