인공 장기 제작 위한 바이오잉크 개발

국내 연구진이 3D 프린터에 넣어 인체의 장기를 만들 수 있는 잉크를 개발했다.
포스텍 기계공학과 조동우 교수와 가톨릭대 의대 성형외과 이종원 교수, 한국산업기술대 기계공학과 심진형 박사 공동 연구진은 실제 조직과 동일한 성분으로 이루어진 조직을 활용해 3D 세포 프린팅용 바이오 잉크를 개발했다고 2일 밝혔다.
3D 세포 프린팅 기술은 살아있는 세포와 생체적합성 재료를 이용해 실제 조직과 유사한 외형과 구조를 가진 기능성 인공조직을 제작하는 기술이다. 인공조직을 만들기 위해서는 3D 프린터로 분사할 수 있는 '바이오 잉크'와 형태를 유지할 수 있도록 하는 생체 적합성 고분자가 필요하다. 바이오 잉크란 3D 세포 프린팅 기술을 이용, 인공 조직을 제작할 때 세포를 넣어 분사하는 재료로 분사가 가능해야 하며 형태를 유지할 수 있는 기계적 강도도 갖고 있어야 한다. 기존에는 주로 콜라겐, 알지네이트 등의 하이드로젤이 주로 사용됐는데 실제 장기가 갖고 있는 복잡한 형태를 모사하는 데 한계가 있었다.
연구진은 실제 장기에서 세포만 제거한 조직으로 바이오 잉크를 만들고 여기에 조직에 맞는 줄기세포를 넣어 인공 조직을 만들었다. 조동우 교수는 "기존의 콜라겐을 이용하여 제작한 인공 조직에 비해 세포분화가 활발하게 이루어지는 것으로 확인됐다"고 설명했다.

연구진은 이번 연구를 바탕으로 각 조직에 적합한 바이오 잉크를 만들면 3D 프린터를 이용해 실제 장기도 제작할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 조동우 교수는 "이를 임상에 적용해 손상된 장기를 재생하는 연구의 기반이 될 것"이라고 덧붙였다.
연구결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스' 2일자에 게재됐다.
[원호섭 기자]