전북대 김철생·박찬희 교수(공대 기계설계공학부) 연구팀이 암 세포만을 탐색해 표적 치료가 가능할 뿐 아니라 열과 빛, 약물, NIR이미징, MRI이미징, 표적항해 및 집중치료 등 6가지의 복합 치료 기능을 갖는 완전히 새로운 암 치료 기술을 개발했다. 이는 산화철 나노입자와 인공지능을 탑재한 외부 구동 장치를 이용한 새로운 항암 치료 기술이다.

이번 연구결과는 세계적인 저널인 나노스케일(NanoScale·Impact Factor(2018 Journal Citation Reports): 7.233) 온라인판에 실렸다.

이번 연구의 공동 1저자인 아파시 박사(Dr.Arathy)와 아라띠 박사(Dr. Afeesh)는 나노섬유와 자성나노입자를 이용한 열 치료와 약물치료를 몸 밖에서 동시에 제어 가능한 새로운 발열 자성 나노소재를 개발해 2015년과 2017년 〈어드벤스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials·I.F 13.325)〉에 논문이 게재됐었다.

이후 인공지능(Deep Learing)을 이용해 자성 나노입자가 암세포만을 항해 후 표적 치료를 가능하게 하는 세 번째 논문이 이번에 발표된 것이다.

기존의 자성나노입자를 이용한 항암 치료법은 약물과 열치료를 병행하는 방법으로만 수행됐다. 그러나 이 방법은 암 세포뿐 아니라 정상세포까지 손상이 가해지는 부작용으로 인해 임상에 적용하는데 기술적 한계가 있었다.

그러나 연구진은 암세포를 디지털 이미지화 하고, 인공지능을 이용해 암세포만을 표적해 항해하는 한편, 암세포만을 타깃으로 약물과 열치료가 병행되도록 개발했다. 아직까지 단 한 번도 수행되지 않았던 방법이다. 연구진은 개발된 기술을 전남대 정용연 교수 연구팀의 동물 실험을 통해 실제 확인했다고 밝혔다.

이 연구 결과를 통해 기존 항암 치료기기 시장뿐 아니라, 스텐트와 같은 새로운 인체 매식형 중재적 시술기구 시장으로의 파급효과가 클 것으로 기대된다.

특히 190억원 규모의 지역산업 거점기관 지원사업 선정으로 내년 전북대에 설립될 ‘중재적 메카노 바이오 융합 연구센터’를 통해 실제 사업화까지 가능할 것으로 기대된다. 그러나 이 원천기술의 상용화 까지는 아직까지 임상 실험이 남아 있다.

김철생 교수는 “국내 바이오 기업과 협업해 상용화까지 가능하도록 더욱 노력 하겠다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 박찬희 교수(기계설계공학부)가 공동 연구자로 참여한 한국연구재단(NRF)의 중견 공동 핵심연구지원사업(Project no. 2016R1A2A2A07005160) 및 BK21플러스 사업(바이오나노시스템 창의적 연구인력 양성팀)의 지원을 받아 수행됐다.