IT·과학

‘인공혈관’도 인쇄…신의 영역 넘보는 3D프린터

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먹는 음식, 화장품, 옷, 가방은 물론 집 짓는 건축자재까지 인쇄해내는 3D프린터 기술이 이제는 복잡한 인체 장기로까지 영역을 넓히고 있다.



물론 코, 귀와 같은 인체조직을 모사하는 정도는 분명 가능할 것 같지만 실제로 사람에 이식할 수 있는 인공장기를 프린트하는 것이 과연 가능할까? 그것도 인체조직 중 가장 광범위하고 복잡한 체계로 악명 높은 혈관을? 과학전문매체 라이브 사이언스닷컴의 3일(현지시간) 보도에 따르면, 이는 가능한 것 같다.

최근 미국 보스턴 브리검 여성병원 생명공학 연구진은 한천의 주성분인 다당을 가열한 후 다시 냉각해 만들어낸 아가로오스겔(agarose gel)을 3D 프린터에 주입해 혈관 틀 형태로 인쇄한 뒤 여기에 하이드로겔을 재첨가하는 방식으로 인공 혈관샘플을 재현해내는데 성공했다.

연구진이 가장 중점을 둔 것은 실제 세포를 인쇄 하거나 아니면 적어도 나중에는 세포가 지속적으로 성장 가능한 구조를 인쇄 해내는 것이었다. 인공혈관은 환자의 동맥, 정맥을 대신해야 하는 만큼 천연세포처럼 생체와 잘 결합해야하고 항 혈전성도 뛰어나야한다. 또한 수술 시 봉합도 잘 되어야하기에 단순히 실물 모사를 하는 정도에 그쳐서는 곤란하다.

연구진은 아가로오스겔이 혈관세포가 증식되기에 가장 훌륭한 조건이라 생각했고 이를 재차 하이드로겔로 덧붙여 인공 물질에 실제 살아있는 세포가 붙어 진짜 혈관 역할을 수행할 수 있도록 했다.

하지만 아직 한계는 남아있다. 재료로 쓰인 아가로오스겔은 생체대사를 견뎌 낼만큼 충분히 강력하지 않으며 아직 해당 기술은 모세혈관처럼 극도로 미세한 형태까지는 인쇄할 수 없다. 하지만 인공혈관 인쇄의 가능성을 제시했다는 측면에서 이번 연구결과가 지니는 의미는 매우 크다.

연구를 주도한 브리검 여성병원 생명공학자 알리 카뎀호시니 박사는 “추가연구를 통해 살아있는 세포와 3D 인쇄 구조 연동하는 테스트를 수행할 것이고 궁극적으로 살아있는 동물에 인공혈관을 실제 주입하는 실험도 진행될 것”이라고 밝혔다.

한편 이 연구 결과는 이번 달 국제 과학논문인용색인(SCI) 학술지 ‘랩 온 어 칩(Lab on a Chip)’ 온라인 판에 게재됐다.

사진=Khademhosseini Lab

조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

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