Advanced Science 저널에 발표된 획기적인 연구에서 연구자들은 인간 세포로 제작된 미세한 로봇을 개발하여 상처 치유, 조직 재생 및 질병 치료에 응용할 수 있는 잠재력을 제시했다. "인류 로봇"이라고 불리는 이 다세포 개체는 자율적인 움직임과 뉴런의 손상된 영역을 복구하고 재생하는 능력을 보여주었다.

인류로봇은 지금까지 실험실 환경, 특히 페트리 접시 내에서 그 능력을 입증했지만, 그들의 전망은 의심할 여지 없이 인상적이다. 이 연구는 개구리 줄기 세포에서 유래한 “제노봇(xenobots)”으로 알려진 최초의 생물학적 로봇을 세상에 소개한 동일한 과학자들의 이전 연구를 기반으로 한다. 최신 혁신은 인간 세포를 사용하여 유사하거나 우수하지는 않은 결과를 얻을 수 있으며 잠재적으로 환자 자신의 세포에서 이러한 봇을 구성할 수 있고 조직 거부와 같은 합병증의 위험을 최소화할 수 있음을 보여준다.

인류로봇은 섬모라고 불리는 머리카락 같은 필라멘트가 장착된 기관 또는 기관에서 추출한 성인 인간 세포를 활용하여 만들어졌다. 이러한 섬모는 외부 물질을 이동하고 밀어내는 능력을 가지고 있으며, 중요한 것은 이들이 모여서 유기체로 알려진 다세포 구조를 형성할 수 있다는 것. 이러한 기능을 활용하면 생물학적 로봇을 제작하는 데 필수적인 구성 요소가 제공된다. 실험실 조건에서 연구자들은 세포가 바깥쪽을 향한 섬모가 있는 오가노이드를 형성하도록 유도했다. 하루 만에 섬모로 덮인 이 구조물은 직선과 원을 그리며 움직이고 때로는 정지 상태를 유지하는 등의 이동성을 보였다.

이러한 바이오 로봇의 이동성은 다양하지만 세포가 자연적으로 그러한 구조를 형성할 수 있다는 사실은 그들의 놀라운 자기 조립 능력을 강조한다. 제노봇과 달리 인류로봇은 형성을 위해 외부 도구가 필요하지 않으므로 배아 세포 대신 노인 환자의 성체 세포를 사용할 수 있다.

치료 잠재력을 보여주기 위해 연구자들은 인간 뉴런의 2D 층을 만들고 그 안에 상처를 입히고 근처에 인류 로봇의 "슈퍼봇" 클러스터를 도입했습니다. 놀랍게도 추가적인 유전공학이나 프로그래밍 없이도 슈퍼봇은 뉴런의 재생을 촉진했다.

이러한 치유의 배후에 있는 정확한 메커니즘은 완전히 밝혀지지 않았지만, 연구자들은 엄청난 잠재력에 대해 낙관하고 있다. 비활성 로봇과 달리 세포는 생물학적 기능을 실행하도록 본질적으로 프로그래밍된 구조를 동적으로 통신하고 생성할 수 있다. 중요한 것은 이러한 바이오봇이 60일 이내에 안전하게 생분해되어 환경에 미치는 영향을 통제한다는 것이다.

결정적으로, 이러한 바이오봇은 번식하지 않고 실험실 밖에서 생존할 수 없어 통제할 수 없는 확산에 대한 우려를 완화한다. 과학자들은 이러한 바이오봇이 인체의 복잡성을 탐색할 수 있는 충분한 견고성을 입증하여 의료 및 재생 의학 분야의 새로운 지평을 여는 미래를 상상한다.

작성자: Impact Lab