조직을 성형하는 3D 프린터

 코넬 대학의 연구자들은 최근 각광을 받고 있는 3D 프린터 기술을 바이오 엔지니어링에 접목하는 시도를 했습니다. 이들이 생각한 것은 3D 프린터를 이용해 조직 세포를 hydrogel 형태로 성형한 후 이것이 새로운 연골 조직으로 자라게 하는 것입니다. 연구팀이 우선적으로 생각한 적용 대상은 귀로 소이증 (microtia : 귓바퀴의 형성 부전으로 귀가 아주 작게 보이거나 거의 없는 것처럼 보이는 선천성 질환) 을 앓고 있는 환자들에게 거의 실제 귓바퀴와 똑같이 생긴 조직을 이식하는 것이 목표라고 합니다.  

(A 3-D printer in Weill Hall deposits cells encapsulated in a hydrogel that will develop into new ear tissue. The printer takes instructions from a file built from 3-D photographs of human ears taken with a scanner in Rhodes Hall. (Credit: Lindsay France/University Photography)  )

 일단 젤리 형태로 분사된 조직에는 살아있는 세포들이 들어가 있고 이들이 3 개월에 걸쳐 연골을 형성하게 됩니다. 연골이 자랄 수 있는 겔 (gel) 이 코넬 대학의 연구팀이 개발한 신기술의 핵심이라고 할 수 있습니다. 이 겔은 저절로 흡수되어 콜라겐 성분으로 대체되게 됩니다.  

 연구팀은 이 기술을 통해 소이증 환자는 물론이고 사고나 질병으로 귀나 그밖에 신체 부위를 손상한 경우 도움이 될 수 있기를 기대하고 있습니다. 지금까지 여러가지 아이디어들이 손실된 신체 부위를 정상 처럼 복구하는데 동원되었지만 미래에는 진짜 본래 있었던 것과 똑같은 (혹은 보통 사람들이 가진 것과 똑같은) 귀나 기타 연골 부위를 3D 프린팅 기술로 재현할 수 있게 되면 여러가지 영역에서 활용될 수 있을 것으로 보입니다.  

 일단 현재 기술 수준으로는 5-6 세 소이증 아동에서 이를 적용할 수 있다고 합니다. 3D 성형에는 30 분 정도가 필요하며 15 분 후 이를 떼어내 수일 간 배양하면 이식할 수 있는 상태가 됩니다. 다행히 연골 조직은 복잡한 혈관 공급이 필요하지 않기 때문에 이식이 쉬운 편입니다. 다만 향후 이 기술의 안정성, 실용성에 대해서 앞으로 임상적으로 검증이 있어야 할 것으로 생각됩니다. 아직 인체에서 적용에 성공하지는 못했기 때문입니다. (현재는 동물 실험 단계)  

 참고    

Journal Reference:

1. Alyssa J. Reiffel, Concepcion Kafka, Karina A. Hernandez, Samantha Popa, Justin L. Perez, Sherry Zhou, Satadru Pramanik, Bryan N. Brown, Won Seuk Ryu, Lawrence J. Bonassar, Jason A. Spector. High-Fidelity Tissue Engineering of Patient-Specific Auricles for Reconstruction of Pediatric Microtia and Other Auricular Deformities. PLoS ONE, 2013; 8 (2): e56506 DOI: 10.1371/journal.pone.0056506

http://www.news.cornell.edu/stories/Feb13/earPrint.html

http://www.sciencedaily.com/releases/2013/02/130220184728.htm