인간 세포로 만든 생체 로봇, 연구자들을 놀라게 하다

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과학자들은 미래에 상처나 손상된 조직을 움직이고 치료하는 데 도움이 될 수 있는, 인간의 세포로 만든 작은 생체 로봇을 개발하고 있습니다.

인간 세포로 만든 생체 로봇, 연구자들을 놀라게 하다 — 인간형 로봇의 움직임. 영상 : *Phys.org*

터프츠 대학교와 하버드 대학교 와이스 연구소 연구팀은 새로운 로봇에 인간 로봇(anthrobot)이라는 이름을 붙였습니다. 이 로봇은 아프리카발톱개구리( Xenopus laevis ) 배아에서 채취한 줄기세포를 이용하여 최초의 살아있는 로봇인 제노봇(xenobot)을 개발한 연구진의 기존 연구를 기반으로 합니다. 터프츠 대학교 인문과학대학 생물학과 마이클 레빈 교수와 그의 동료들은 이 새로운 연구를 11월 30일 학술지 어드밴스드 사이언스(Advanced Science)에 발표했습니다.

과학자들은 다양한 연령과 성별의 익명 기증자들의 기도에서 채취한 성인 인간 세포를 사용했습니다. 터프츠 대학교 박사후 연구원인 기젬 구무스카야는 코로나19 이후 비교적 쉽게 구할 수 있었고, 세포에 움직임을 부여할 것으로 생각되는 특징 때문에 이 세포를 선택했다고 설명했습니다. 기도 세포는 앞뒤로 움직이는 털 같은 섬모로 덮여 있습니다. 이는 기도 세포가 기도로 유입되는 작은 입자를 밀어내는 데 도움을 줍니다. 이전 연구에서는 이 세포들이 과학 분야에서 널리 사용되는 세포 군집인 오가노이드를 형성할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.

구무스카야는 기관 세포 성장 조건의 화학적 특성을 실험하여 오가노이드가 섬모를 바깥쪽으로 자라도록 유도하는 방법을 발견했습니다. 적절한 기질을 찾자 오가노이드는 며칠 안에 움직일 수 있었고, 섬모는 노처럼 작용했습니다. "1일부터 6일까지는 아무 일도 일어나지 않았습니다. 7일째쯤에 급격한 변화가 나타났습니다. 마치 꽃이 피는 것 같았습니다. 섬모가 튀어나와 바깥쪽을 향하고 있었습니다. 저희 방식에서는 각 로봇이 하나의 세포에서 자랍니다."라고 구무스카야는 설명합니다.

로봇을 특별하게 만드는 것은 바로 이러한 자가 조립 메커니즘입니다. 다른 과학자들도 생물학적 로봇을 만들었지만, 이 로봇들은 틀을 만들고 세포를 이식하는 수작업으로 만들어야 했습니다. 인간로봇(Anthrobot)은 다릅니다. 어떤 로봇은 구형이고 섬모로 덮여 있고, 어떤 로봇은 공 모양이고 불규칙한 섬모로 덮여 있습니다. 로봇들은 각기 다른 방식으로 움직입니다. 똑바로 걷는 로봇도 있고, 좁은 원을 그리며 움직이는 로봇도 있으며, 많은 로봇이 가만히 서서 몸을 흔듭니다. 실험실 환경에서는 최대 60일까지 생존합니다.

최신 연구에 설명된 실험은 아직 초기 단계이지만, 로봇이 의학적 용도로 활용될 수 있는지 확인하는 것이 목표입니다. 연구팀은 로봇이 접시에서 배양된 인간 뉴런 위를 기어다니며 손상을 시뮬레이션하기 위해 "긁을" 수 있는지 살펴보았습니다. 연구진은 로봇이 손상된 뉴런 부위의 성장을 촉진하는 것을 보고 놀랐지만, 아직 치유 메커니즘을 완전히 이해하지는 못했습니다.

프라이부르크 대학교 상호작용 물질 및 생명공학 센터의 연구원인 팔크 타우버는 이 연구가 다양한 기능을 위한 바이오로봇 활용을 위한 미래 연구의 토대를 마련했다고 말했습니다. 그는 환자 자신의 세포로부터 바이오로봇을 제작할 수 있다는 것은 실험실은 물론 궁극적으로 인체 내에서도 광범위한 응용 가능성을 시사한다고 덧붙였습니다.

레빈에 따르면, 인간로봇은 윤리적 또는 안전 문제를 야기하지 않습니다. 인간 배아로 만들어지거나 유전자 변형되지 않습니다. 특수한 환경 밖에서는 생존할 수 없고, 수명이 몇 주에 불과하며, 생분해되는 것으로 보입니다.

안캉 ( CNN 에 따르면)

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