(Pictured is the intricate, left-ear plastic scaffold that was created on a 3D printer based on data from a person's ear, anterior view (left) and posterior view (right). Credit: Spector Lab)
조직 가운데서 연골이나 뼈는 상대적으로 배양이 쉬울 것 같지만, 이 역시 복잡한 3차원 구조물로 상당히 큰 하중을 지지하기 때문에 조직과 뼈, 연골로 만들어진 대체품을 만들기가 쉽지 않습니다.
이 과제에 도전하고 있는 웨일 코넬 의대 및 코넬 공대 (Weill Cornell Medicine and Cornell Engineering)의 과학자들은 100% 인체 세포와 결합 조직을 사용하는 대신 플라스틱 골격을 만드는 대안을 생각했습니다.
현재 귀의 기형이나 사고나 질병의로 귀가 손상된 경우 자가 연골 이식은 대개 갈비뼈에 붙은 연골을 이용해서 이뤄지고 있습니다. 하지만 아무리 성형을 잘해도 진짜처럼 보이지 않을 뿐 아니라 진짜 귀같은 탄력도 부족한 게 사실입니다.
연구팀은 이 문제를 극복하기 위해 연골 세포를 배양해서 진짜 같은 인공 귀를 만들었으나 시간이 지나면서 형태를 유지하지 못하고 결국 크기가 반으로 줄어드는 문제가 생셨습니다.
그래서 연구팀은 3D 프린터로 환자의 귀와 같은 형태의 골격을 만들고 여기에 세포를 제외한 연골 조직을 붙인 후 연골 세포를 배양하는 연구를 진행했습니다. 그 결과 우선 동물 세포를 이용해서 연구한 결과 상당히 그럴 듯한 결과물을 얻었지만, 아직은 강도면에서 실제보다 떨어진다는 평가입니다.
연구팀은 앞으로 환자의 남은 귀나 다른 쪽 귀에서 연골 세포를 추출해 더 실제와 같은 연골 조직을 만드는 연구를 진행할 예정입니다. 아직은 미래의 일이지만, 이렇게 연구가 계속되면 언젠가 진짜와 비슷한 이식용 연골과 뼈를 만드는 날도 올 것으로 기대합니다.
참고
https://medicalxpress.com/news/2024-03-grafts-replicate-human-ear.html
Nicholas A. Vernice et al, Bioengineering Full-scale auricles using 3D-printed external scaffolds and decellularized cartilage xenograft, Acta Biomaterialia (2024). DOI: 10.1016/j.actbio.2024.03.012
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