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몸 안 혈관, 몸 밖 출력기술 개발의 첨부된 사진(이미지) no.1102
몸 안 혈관, 몸 밖 출력기술 개발
작성일 2020.08.20 조회 9,001
“몸 안의 혈관을 몸 밖에서 출력”

3차원 바이오 프린터 노즐 개발

의공학전공 구교인 교수 연구팀

 
 
  미세 유체 기술을 이용해 체내 혈관의 구조를 모사한 인공 혈관을 몸 밖에서 출력하는 3차원 바이오 프린터 노즐이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

  울산대학교 전기공학부 의공학전공 구교인 교수는 한국연구재단의 ‘개인연구사업’ 지원으로 같은 대학 생명과학부 백승훈 교수, 충남대 의과대학 황창호 교수와 학제간 융합연구를 통해 체내 혈관 구조를 모사한 인공 혈관을 몸 밖에서 출력하고 주요 혈관 기능을 시험하는 데 성공했다.



구교인 교수 연구팀인 일반대학원 생명과학과 생명과학전공 당 타오 티(왼쪽)와 전기전자컴퓨터공학과 의용생체공학전공 즈응 반 투이(오른쪽) 학생.


  연구팀은 미세 유체 기술을 이용해 혈관내피세포(HUVEC)와 대동맥평활근세포(HASMC)를 두 겹의 관형태로 출력하여 체내 혈관의 기능을 모사할 수 있도록 했다.

  3차원 바이오 프린터는 살아있는 세포를 3차원 출력한 생체 이식 후 조직과의 성공적인 융합과 재생이 일어나야 하기 때문에 일반적인 3차원 프린터에 비해 상대적으로 발전이 늦어지고 있다.

  이에 3차원 바이오 프린터 전용 바이오 잉크를 개발해 이식 가능한 인공 조직을 출력하고자 하는 시도들이 전 세계적으로 진행되고 있다.

  연구팀은 바이오 잉크뿐만 아니라 3차원 바이오 프린터 전용 노즐을 개발해 기존의 일반 노즐이 출력할 수 없었던 두 겹의 관형 구조를 출력하는 데 성공했다.

  방법은 개발한 노즐을 이용해 혈관내피세포를 내관의 출력 물질로, 대동맥평활근세포를 외관의 출력 물질로 하여 체외에서 출력하는 것. 이러한 이중 구조는 체내의 혈관 구조를 모사한 것이다.


  ▲개발한 3차원 바이오 프린터 전용 노즐 및 잉크 개념도
 

  연구팀은 출력한 혈관을 20일 간 배양하면서 유체를 흘려보낼 수 있고, 새로운 모세 혈관을 생성할 수 있는 것 등을 확인하는 데 성공했다.



  ▲체외에서 출력한 인공 혈관에 형광 미세 입자가 섞인 유체를 흘려 보내는 모습.


  구 교수는 “이번 기술 개발은 3차원 바이오 프린터용 노즐과 잉크를 이용해 혈관을 내포하는 다양한 조직을 출력하는 할 수 있음을 확인했다는 데 의미가 있다”며 “이 기술을 이용하면 다양한 신체조직 부위의 이식 및 치료에 활용할 수 있을 것”이라고 소개했다.

  연구결과는 국제 저명 학술지 ≪바이오패브리케이션≫(Biofabrication, 2019 impact factor 8.2, 관련 분야 상위 7%)에 출판 허가를 받아 지난 17일 학술지 홈페이지에 선공개되었다.
 
※≪바이오패브리케이션≫ 게재 논문 확인:
  https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1758-5090/abafc6

 
 
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