화학뉴스

3D 프린팅 기술이 나날이 발전하면서 의료 바이오 분야로 활용범위가 넓어지고 있다.
3D 프린팅 기술은 일반적으로 뼈, 연골, 귀, 근육, 간, 심장 등 체내 조직을 인공적으로 제작하는 연구에 활용되고 있다.
포항공과대학교 지능생산시스템연구팀은 최근 3D 프린팅 기술을 다양한 의료 바이오 분야에 적용해 연구를 진행하고 있어 주목된다.
지능생산시스템연구실은 2010년 한국연구재단의 지원으로 쾌속조형기반 장기·조직 프린팅 연구단을 출범했으며, 3D 프린트 기술을 이용해 내부와 외부에 다양한 형상을 지닌 3차원 구조물을 제작할 때 세포를 직접 프린팅 할 수 있는 기술을 개발하면서 조직을 인공 제작하는 연구에 응용하고 있다.
지능생산시스템연구실 조동우 교수는 “기존에는 충족하기 어려웠던 의료 수요를 발굴하고 이에 부응하고자 노력하고 있다”며 “기계공학 기반의 조직공학 연구의 임상적용이라는 뚜렷한 목표를 가지고 연구를 진행하게 됐다”고 설명했다.
3D 프린팅 기술을 이용하면 외부 형상과 내부 구조를 자유롭게 제어할 수 있어 인공 장기를 제작할 때에도 인체의 장기와 조직의 복잡한 모습을 효과적으로 재현할 수 있다.
지능생산시스템연구실은 다양한 생체 재료와 세포를 이용해 적재적소에 프린팅 할 수 있는 기술을 연구하기 위해 다양한 재료를 3D 프린팅 할 수 있는 프린터를 직접 개발했으며, 장기의 종류에 따라 특성에 맞추어 3D 세포 프린팅 연구도 진행하고 있다.
최근에는 각종 조직과 기관의 3D 프린팅을 위해 최적의 바이오잉크를 발굴하기 위해 노력하고 있는 것으로 알려졌다.
조동우 교수는 “3D 세포 프린팅 기술을 이용해 인공 조직을 만들기 위해서는 외부환경으로부터 세포를 보호하고 세포 주변의 미세 환경을 원래 조직과 유사하게 구현할 수 있는 재료의 개발이 필요하다”며 “일반적으로 세포 프린팅에 사용해온 자연 유래 재료들은 실제 인체 조직이 가진 복잡하고 다양한 성분의 미세 환경을 구현하는데 한계가 있었다”고 설명했다.
지능생산시스템연구진은 3D 세포 프린팅 기술을 이용한 조직재생 연구를 기반으로 인체의 물질 대사와 면역 체계를 모방할 수 있는 생체모방 장기칩(Organ on a Chip)을 개발하는 연구도 진행하고 있다.
장기칩 개발에 성공하면 신약개발, 동물실험, 질병진단 등 다양한 분야에 응용이 가능할 것으로 기대되고 있다.