포스텍 차형준 교수팀, 해조류 활용 고해상도 바이오잉크 개발

3D 바이오프린팅은 세포가 들어있는 바이오잉크 사용, 인공장기 및 조직을 제작하는 기술

국내 한 연구진이 해조류와 가시광선을 이용해 세포 생존율이 높은 '바이오잉크'를 개발하는 데 성공했다.

포스텍(포항공대)은 화학공학과·융합대학원 차형준 (사진) 교수, 화학공학과 박사과정 이상민씨, 최근호 박사 연구팀이 해조류에서 유래한 천연 탄수화물과 인체에 해가 없는 가시광선을 이용해 바이오잉크를 개발했다고 17일 밝혔다.

바이오잉크는 3D 프린터에 넣으면 인공 장기를 만들 수 있는 잉크로 세포를 의도한 대로 배양하는 물질을 말한다.

3D 바이오프린팅은 세포가 들어있는 바이오잉크를 사용해 인공장기 및 조직을 제작하는 기술이다.

이 기술은 조직공학과 재생의학 분야에서 잠재력이 풍부한 것으로 알려진 가운데 미래 먹거리로 떠오르는 배양육 제조에도 적용할 수 있어 식품 기술 분야에서도 주목하는 기술이다.

하지만 현재 사용되는 바이오잉크는 세포 생존율이 낮고 인쇄 해상도가 떨어진다는 한계가 있다.

연구팀은 해조류 탄수화물의 하나인 알지네이트의 광가교를 이용해 아주 미세한 젤을 만들었다.

광가교는 빛에 의해 시작되는 분자 간 공유결합 형성 반응을 가리킨다.

연구팀은 광가교 알지네이트 마이크로 젤을 이용해 세포의 자유로운 이동과 증식이 가능한 3D 바이오프린팅용 잉크를 개발했다.

이 잉크를 사용해 3D 바이오프린팅을 진행한 결과 기존 바이오잉크에 비해 세포 생존율이 4배 이상 향상됐다.

또 마이크로 젤은 프린팅 결과물 해상도와 적층 능력이 높은 것으로 나타났다.

차형준 교수는 "앞으로 후속 연구를 통한 개선과 기술 고도화를 통해 바이오잉크가 실제 인공장기와 배양육 제작에 널리 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.

한편 이번 연구는 생체재료 분야 국제학술지인 '카보하이드레이트 폴리머'에 게재됐다.

포항=이영균 기자 lyg0203@segye.com