국내 연구진, 줄기세포·뼈형성단백질 등 재료 사용
실용화 연구 진행..."장기·복합조직 재생도 가능"
조동우 포스텍 교수(기계공학과)·이상화 가톨릭대 교수(성바오로병원 치과)·심진형 한국산업기술대 교수(기계공학과)팀은 혈관조직이 내·외부로 분포된 뼈조직을 3D 프린팅 기술을 이용해 출력하는데 성공했다고 22일 밝혔다.
그동안 줄기세포를 이용해 손상된 조직이나 장기 재생 가능성에 관한 연구가 진행됐다. 그러나 재생시킬 수 있는 조직과 장기의 크기가 작아 결손 장기를 회복시키기에는 어려움이 존재했다.
이를 해결하기 위해 연구팀은 혈관과 뼈조직으로 분화할 수 있는 치아 내부의 연조직인 '치수' 줄기세포와·뼈형성단백질 등을 재료로 3D 프린팅을 시행했다.
특히 대체 장기의 중심부에 혈관이 부족해 세포가 괴사하는 것을 감안해 뼈조직 중심에 혈관내피성장인자를 선별적으로 배치시켰으며, 혈관이 빠르게 생성돼 프린팅된 뼈조직 전체가 체내에서 원활하게 성장할 수 있도록 했다.
연구팀은 3D 프린팅으로 만든 뼈조직을 실험쥐에 이식하고 4주간 관찰했으며, 중심부에 혈관이 만들어지고 주변부에 뼈조직이 재생되고 있는 것으로 확인됐다.
조동우 포스텍 교수는 "이번 연구에서처럼 세포나 성장인자의 위치를 자유자재로 조절할 수 있는 3D 프린팅 기술을 이용한다면, 앞으로 크기가 큰 조직이나 장기의 재생뿐 아니라 뼈·근육·혈관 등 다양한 조직으로 이뤄진 복합조직의 재생까지도 가능할 것"이라고 기대했다.
이번 연구결과는 영국왕립화학회가 발간하는 바이오·의료 소재분야 학술지인 <저널 오브 머티리얼스 케미스트리 B>에 게재됐다.
이번 연구는 바이오벤처기업인 티엔알바이오팹에 기술 이전 됐으며, 실용화 연구가 진행중에 있다.