3D 바이오프린팅 전망과 사례

예전에 3D 프린팅 나오기만 해도 새롭고 신기하게만 느꼈던 것 같습니다. 3D프린팅은 이제 바이오 쪽으로 개발되고 있습니다. 이번글은 3D 바이오프린팅이 무엇인지 알려드리고 바이오 프린팅전망과 사례를 알려드리겠습니다. 이해를 돕고자 전망 부분을 읽고 싶으시면 글 아래로 내려주세요

 

*목차*
1. 3D 바이오프린팅
2. 바이오 프린팅 사례
3. 바이오프린팅 전망

 

1. 3D 바이오프린팅

 

3D 바이오 프린팅은 고도로 정교한 기술로 인체 조직과 주요 장기를 프린팅 하는 기술입니다. 3D 바이오 프린팅은 환자의 특성에 맞춘 개인 맞춤형 장기를 제공해 줄 수 있으므로 장기 이식으로 인한 부작용을 일으키지 않을 수 있습니다. 상업화되면 장기 이식이 필요한 환자, 사회에 혜택을 줄 것으로 예상됩니다.

 

 

현재 환자가 장기 이식을 받기 위해서는 적절한 기증자를 기다리고, 이식하더라도 환자의 신체와 맞지 않아 부작용이 생길 위험이 있습니다. 1990년대 줄기세포 연구가 시작된 이래 바이오 프린팅이 등장했지만 환자의 장기와 일치하는 구조물 생산에 한계가 있었습니다.

 

그러나 최근 기술이 도약되어 잠재력을 실현하기 위해 조직을 만드는 소재, 바이오 잉크를 개발하고 조직 성장 과정을 최적화하기 위해 노력 중입니다.

 

 

2. 바이오 프린팅 사례

 

그래서 바이오프린팅 사례로는 먼저 바이오 잉크가 있습니다. 바이오 잉크는 생물학적 재료이며 이 바이오 잉크를 주사기 펌프 압출기에 로딩하고 3D 개체를 만들기 위해 레이어별로 증착시키는 설루션을 사용합니다. 다만 중력으로 인해 액체 상태인 바이오 잉크가 왜곡될 수 있어 성인의 기준에 맞는 크기조직과 기관 제작이 어려웠으나 카네기멜론대학 연구팀이 fresh라는 기술로 해결했습니다.

 

과거 바이오 프린팅 기술은 바이오프린팅 재료사용을 시작으로 조직, 줄기세포, 혈관의 조직 통합을 지나 심장 세포, 혈관, 심실로 이루어진 심장 전체를 성공적 설계하고 프린팅이 가능해졌습니다. 이 심장은 인간 세포와 환자 고유의 생물학적 재료로 만들어졌습니다. 또한 이 재료들은 3D 바이오 프린팅을 위한 바이오 잉크로 사용됩니다.

 

 

연구원들은 3D 바이오 프린팅으로 토끼 심장과 비슷한 크기의 심장을 만들었습니다. 앞으로 이 기술을 통해 더 큰 사람의 심장을 프린팅 가능할 것입니다. 세계 최초 심장 세포, 혈관, 심실로 이루어진 심장 전체를 성공적 설계하고 프린팅 한 텔아비브대학 연구원들의 연구는 어드밴스드 사이언스에 소개되었고 개발한 심장 조직은 환자의 면역학적, 세포학적, 생화학적, 해부학적 특성과 완전히 일치했다고 합니다.

 

그들은 프린팅한 심장을 배양하고 자연심장처럼 기능하도록 학습시킨 후, 동물 모델에 이식하는 실험을 할 계획이라고 합니다.

 

3. 바이오프린팅 전망

 

바이오프린팅 전망은 첫 번째로 선진국의 주요 병원들에게 3D 바이오 프린터가 설치되거나 병원의 의뢰를 받아 장기를 제작하는 3D 바이오 프린팅 기업이 등장할 것이며 기술적 해결해야 할 문제는 많지만 좋은 해결책들이 개발되어 2030년이 되기 전 3D 바이오 프린팅이 상용화될 것입니다.

 

두 번째는 3D 바이오 프린팅으로 제작된 장기들이 환자에게 이식되면, 매년 수백만 명이 새로운 생명을 얻을 것입니다. 이 기술은 환자의 삶의 질을 향상하고, 생산 가능 인구도 늘려주므로 사회적으로도 큰 혜택을 줄 것이며 현재 장기 이식을 위해 기다리는 환자들이 있어 3D 바이오 프린팅 산업의 전망은 밝다고 생각합니다.