누에고치 추출 바이오잉크 개발..첨단 인공장기 개발 가시화

박찬흠 한림대춘천성심병원 이비인후과 교수
<박찬흠 한림대춘천성심병원 이비인후과 교수>
김순희 한림대의료원 나노바이오재생의학연구소 교수
<김순희 한림대의료원 나노바이오재생의학연구소 교수>

한림대의료원(원장 정기석)은 나노바이오재생의학연구소 박찬흠, 김순희 교수팀이 실크피브로인을 이용해 3D 프린팅용 바이오잉크를 개발했다고 16일 밝혔다.

실크프브로인은 누에고치에서 추출한 천연 섬유단백질이다. 생체재료나 조직공학에 다양하게 활용된다. 미국 식품의약국(FDA)이 승인한 생체재료다.

연구팀이 개발한 바이오잉크는 실크피브로인을 액체, 고체 중간성질과 세포 친화력을 갖춘 하이드로겔로 쉽게 만든다. 빠르고 정교하게 인공장기나 조직을 제작한다. 기존 바이오 3D 프린팅 기술로 해결하지 못했던 미세혈관이나 세포 정밀 조형까지 가능하다. 광경화 방식 DLP(Digital Light Processing) 바이오프린터로 심장, 폐, 뇌, 혈관 등 복잡한 형태 인체조직, 장기를 출력한다.

실크피브리온 바이오잉크로 제작한 인공 뇌와 귀연골
<실크피브리온 바이오잉크로 제작한 인공 뇌와 귀연골>

3D 프린팅 인공조직, 장기는 생체 친화력과 이식 후 기계·물리적 물성 유지가 관건이다. 실크피브로인 바이오잉크는 기존 바이오잉크보다 빠른 세포함유 프린팅이 가능하다. 세포 손상을 최소화하고, 생체적합성을 높인다. 살아있는 세포를 함유한 실크피브로인 바이오잉크는 기계적 물성이 뛰어나 체내 이식이나 봉합이 가능하다.

한림대 춘천성심병원 이비인후과와 나노바이오재생의학연구소는 바이오잉크 원천 제작 기술을 이용해 인공 혈관, 식도, 기도, 연골 등을 만들어 동물실험을 준비한다. 두경부 암 가운데 목소리를 낼 수 없는 후두암 환자에 적용하는 인공 후두를 선보인다.

박찬흠 교수는 “3D 바이오 프린팅 미래는 생체적합성과 기계적·화학적 특성이 우수한 바이오잉크의 개발에 달렸다”면서 “연구 핵심은 두 가지 방향성에 모두 부합하고, 실제 생체 이식에 적용 가능한 기술”이라고 말했다.

연구성과는 지난 달 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 실렸다.

[전자신문 CIOBIZ] 정용철 의료/바이오 전문기자 jungyc@etnews.com

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