진짜 같은 인공장기 기술 어디까지 왔나

맞춤형 치료의 새로운 장이 될 것으로 기대되는 인공장기 기술의 트렌드를 분석한 논문이 나왔다.

포스텍(POSTECH)은 장진아 IT융합공학과·기계공학과 교수팀이 바이오프린팅을 활용한 인공장기 제작법을 집대성해 국제학술지 '트렌드 인 바이오테크놀로지' 7월 28일자에 발표했다고 밝혔다.

인공장기는 인간의 장기를 대체할 수 있도록 만들어진 조직이다. 대표적으로 살아있는 세포를 바이오잉크로 사용해 인공장기를 3D 프린팅하는 방법이 있다. 다만 기존의 바이오프린팅 연구는 단일한 인공조직만 만들 수 있거나 제작된 인공조직의 크기가 작다는 한계가 있었다. 실제 조직처럼 기능하기에는 무리가 있었다.

최근에는 바이오프린팅 기술로 실제 조직을 인쇄한 뒤 조립하는 방식이 도입되고 있다. 조직은 여러 가지 세포들이 복합적으로 구성돼 있다. 예를 들어 췌장은 췌장 사이 혈관이 긴밀하게 연결돼 있다. 이런 복잡한 구조를 한 번에 인쇄하기는 쉽지 않다.

조영권 포스텍 시스템생명공학부 석박사통합과정 연구원은 "현재 기술로 복잡한 장기를 한번에 만들기는 어렵다"며 "조직과 혈관을 따로 인쇄한 뒤 실제 조직처럼 조립하는 것이 최근 인공장기 연구의 트렌드"라고 말했다.

다만 극복해야할 문제도 있다. 각각 인쇄된 조직을 조립하려면 적당한 위치로 움직여야 하는데 조직이 연하다 보니 옮기기 어렵고, 올바른 위치에 놓아도 조직끼리 잘 붙지 않을 수 있다. 조 연구원은 "생체 조직 성분을 바이오잉크에 첨가해 접착력을 높이는 연구를 진행 중"이라고 말했다.

장 교수는 "바이오프린팅, 신소재, 줄기세포와 같은 기술을 접목하면 더욱 진짜 같은 인공장기를 제작할 수 있다"며 "향후 로봇이나 인공지능(AI)을 이용해 정교하고 자동화된 인공장기 제작법을 구현할 수 있을 것"이라고 말했다.

장진아 포스텍 교수팀이 논문에서 설명한 인공장기 제작법. 췌장과 혈관 조직을 따로 인쇄한 뒤 조립하는 방식이다. POSTECH 제공

[이영애 기자 yalee@donga.com]