[한국대학신문 조영은 기자] 미세 유체 기술을 이용해 체내 혈관의 구조를 모사한 인공 혈관을 몸 밖에서 출력하는 3차원 바이오 프린터 노즐이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

울산대학교 전기공학부 의공학전공 구교인 교수는 한국연구재단의 ‘개인연구사업’ 지원으로 백승훈 울산대 생명과학부 교수, 황창호 충남대 의과대학 교수와 학제 간 융합연구를 통해 체내 혈관 구조를 모사한 인공 혈관을 몸 밖에서 출력하고 주요 혈관 기능을 시험하는 데 성공했다.

연구팀은 미세 유체 기술을 이용해 혈관내피세포(HUVEC)와 대동맥평활근세포(HASMC)를 두 겹의 관형태로 출력해 체내 혈관의 기능을 모사할 수 있도록 했다.

3차원 바이오 프린터는 살아있는 세포를 3차원 출력한 생체 이식 후 조직과의 성공적인 융합과 재생이 일어나야 하기 때문에 일반적인 3차원 프린터에 비해 상대적으로 발전이 늦어지고 있다.

이에 3차원 바이오 프린터 전용 바이오 잉크를 개발해 이식 가능한 인공 조직을 출력하고자 하는 시도들이 전 세계적으로 진행되고 있다.

연구팀은 바이오 잉크뿐만 아니라 3차원 바이오 프린터 전용 노즐을 개발해 기존의 일반 노즐이 출력할 수 없었던 두 겹의 관형 구조를 출력하는 데 성공했다.

방법은 개발한 노즐을 이용해 혈관내피세포를 내관의 출력 물질로, 대동맥평활근세포를 외관의 출력 물질로 해 체외에서 출력하는 것이다. 이러한 이중 구조는 체내의 혈관 구조를 모사한 것이다.

연구팀은 출력한 혈관을 20일까지 배양하면서 유체를 흘려보낼 수 있고, 새로운 모세 혈관을 생성할 수 있는 것 등을 확인하는 데 성공했다.

구 교수는 “이번 기술 개발은 3차원 바이오 프린터용 노즐과 잉크를 이용해 혈관을 내포하는 다양한 조직을 출력하는 할 수 있음을 확인했다는 데 의미가 있다”며 “이 기술을 이용하면 다양한 신체조직 부위의 이식 및 치료에 활용할 수 있을 것”이라고 소개했다.

연구결과는 국제 저명 학술지 <바이오패브리케이션>(Biofabrication, 2019 impact factor 8.2, 관련 분야 상위 7%)에 출판 허가를 받아 17일 학술지 홈페이지에 선공개됐다.