3D 프린터를 이용한 인공 판막

(Multi-material additive manufacturing of patient-specific shaped heart valves. Elastomeric printing enables mechanical matching with the host biological tissue. Credit: Fergal Coulter / ETH Zurich)

고령화 및 각종 심장 질환의 유병률이 올라가면서 심장 판막 이식이 필요한 환자 역시 지속적으로 늘어나고 있습니다. 스위스 취리히의 로잔 연방공대와 남아프리카공화국의 Strait Access Technologies(SAT)사는 3D 프린터를 이용해 환자 맞춤형 실리콘 인공 판막을 만들었습니다.

3D 프린터는 앞으로 의료 부분에서 환자 맞춤형 임플란트와 보조기, 그리고 바이오 3D 프린팅 기술을 이용한 인공 장기와 조직 등 여러 가지 활용이 기대되고 있습니다. 하지만 실제 인체에 이식하기에 앞서 효과와 안전성을 입증해야 합니다. 3D 프린팅 인공 판막은 아직 그 준비 과정에 있습니다.

연구팀에 따르면 3D 프린팅 인공 판막의 장점은 매우 명확합니다. 사람마다 외모가 모두 다른 것처럼 심장 역시 조금씩 모양이 다르며 판막과 주변 조직 역시 크기와 형태가 제각각입니다. 하지만 기존의 인공 판막은 적당한 기성품을 끼워 맞추는 수밖에 없습니다. 3D 프린팅 기술은 이 문제에 대한 가장 합리적인 해결책입니다. 여기까지는 특별할게 없는 이야기지만, 연구팀이 개발한 실리콘 기반 3D 프린팅 기술은 실제 판막처럼 매우 탄성이 좋고 가벼우며 내구성이 뛰어난 특징을 지니기 위해 독특한 출력 방식을 사용했습니다. (영상 참조)

(동영상)

연구팀은 현재 개발중인 3D 프린팅 인공 판막이 실제 임상에서 쓰이는 것은 적어도 10년 정도 이후가 될 것으로 예상하고 있습니다. 사람 생명에 직접적인 영향이 있는 만큼 충분한 동물 실험과 임상 시험을 거쳐야 하기 때문입니다. 하지만 여러가지 이점을 생각하면 결국 3D 프린팅 기술이 인공 판막은 물론 각종 이식용 장치의 미래가 될 것으로 예상합니다.

참고

https://phys.org/news/2019-07-d-custom-silicon-heart-valves.html

Fergal B. Coulter et al. Bioinspired Heart Valve Prosthesis Made by Silicone Additive Manufacturing, Matter (2019). DOI: 10.1016/j.matt.2019.05.013

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