임상적용 손상장기 재생 활용 기대
포스텍(포항공과대)은 기계공학과 조동우 교수 연구팀이 실제 조직과 동일한 성분으로 이뤄진 탈세포화된 조직을 이용해 인공 조직을 만들 수 있는 3D 세포 프린팅용 바이오 잉크를 개발하는데 성공했다고 2일 밝혔다.
박사 후 연구원 Falguni Pati와 융합생명공학부 박사과정 장진아씨, 가톨릭의대 성형외과 이종원 교수, 이비인후과 김성원 교수, 한국산업기술대 기계공학과 심진형 박사, 미국 워싱턴대학 김덕호 교수 등이 공동 연구했다.
이 연구결과는 다학제간 연구분야 국제학술지 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)지 2일자 온라인 판에 게재됐다.
이 연구는 간단한 세포조직 뿐만 아니라 장기 제작까지 가능하게 할 것으로 기대된다.
3D 세포 프린팅 기술은 살아있는 세포와 생체적합성 재료를 이용해 실제 조직과 유사한 외형과 구조를 가진 기능성 인공조직을 제작하는 기술로 인공조직을 만들기 위해서는 3D 프린터로 분사할 수 있는 바이오 잉크와 형태를 유지할 수 있도록 하는 생체 적합성 고분자가 필요하다.
기존에는 콜라겐이나 체외유래 재료로 만들어진 하이드로젤을 바이오잉크로 사용했지만 이 재료는 실제 조직이 가진 복잡하고 다양한 세포외 기질을 모사하는데 한계가 있었다.
연구팀은 탈세포화 된 조직으로 바이오 잉크를 만들고 여기에 재생하고자 하는 조직에 맞는 중간엽 줄기세포를 넣어 3D 세포 프린팅 기술로 인공조직을 만들었다.
이는 기존의 콜라겐을 이용해 제작한 인공조직에 비해 세포분화가 활발하게 이뤄지는 것으로 확인됐다.
이번 연구결과는 3D세포프린팅 기술로 단순히 조직의 외형을 모사하는 기존 연구를 넘어 장기가 손상돼 재생이 필요한 조직에 최적화된 환경을 만들기 위해 목적조직(target tissue)으로 분화할 수 있도록 하는데 핵심 요소가 될 것으로 예상되고 있다.