[뉴스속 용어]임상시험서 성과 '3D 바이오프린팅'

'3D 바이오프린팅(3D Bio Printing)'은 세포와 생체물질을 활용한 바이오잉크와 3차원(3D) 프린터를 사용해 인공장기나 조직을 제작하는 기술을 말한다.

3D 바이오프린팅의 핵심은 바이오잉크다. 신체조직을 구성하기 위해서는 세포나 단백질이 기반이 돼야 하므로 환자의 신체조직에 부드러우면서도 형태를 구성할 수 있는 부가 재료들을 섞어 만든다. 보통 바이오잉크에는 알긴산(alginate), 콜라젠(collagen), 하이드로젤(hydrogel) 등을 섞어 사용한다.

포스텍 연구팀이 3D 바이오프린팅으로 만든 인공근육. [사진=포스텍 제공]

콜라젠은 세포가 포함돼 있고, 하이드로젤은 세포에 영양분을 전달한다. 치아·뼈 등은 인산칼슘, 연골 등은 재생에 필요한 다당류 등 만들고자 하는 신체조직의 특성에 따라 각기 다른 세포와 단백질이 사용돼 적합한 생존환경 구축도 중요하다. 바이오잉크는 열을 가해도 세포가 손상되거나 기질이 변화하면 안 되기 때문에 적합한 바이오잉크의 재료를 찾는 것이 핵심 과제라고 할 수 있다.

최근 3D 바이오프린팅 기술이 실제 환자 치료에 적용돼 속속 성과를 내고 있다. 19일 의학계에 따르면 한국과 미국, 인도 등 5개국에서 시행된 임상시험에서 인종, 나이, 환부의 크기나 위치에 상관없이 환자 맞춤형 패치 시술이 가능한 것으로 평가됐다. 또 포스텍 연구팀이 해조류에서 유래한 천연 탄수화물과 인체에 무해한 가시광선을 이용해 세포 생존율과 해상도가 높은 바이오잉크를 개발, 국제학술지 '카포하이드레이트 폴리머'에 게재되기도 했다.

이에 힘입은 의학계는 바이오프린팅 기술이 조만간 환자 치료에 대거 적용될 수 있을 것으로 보고 바이오프린팅연구회를 발족했다. 강대희 바이오프린팅연구회 회장(서울의대 교수)은 "인공지능, 빅데이터가 융합된 바이오프린팅 기술은 만성질환자에게 새로운 치료의 패러다임을 열어줄 수 있을 것"이라며 "앞으로 연구회를 통해 산업체, 연구기관, 병원의 협업을 이끌어 바이오프린팅과 재생의료가 나아갈 방향을 정립하고 이를 통한 성과를 만들어 나가겠다"고 밝혔다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr