혈액을 이용해 조직을 3차원적으로 재생하다.

(Researchers holding 3D printed PA-blood constructs. Credit: University of Nottingham)

인체 조직은 손상을 복구하는 데 매우 효율적인 시스템을 가지고 있습니다. 손상 부위의 출혈과 감염을 막은 후 조직이 손상된 자리에는 regenerative hematoma (RH)가 생성되는데, 빈자리에 들어간 혈액이 고체화 되는 것이 첫 단계입니다. 이후 여기에 각종 세포들이 모여들어 조직을 재생합니다. 하지만 빈 자리가 큰 경우 제대로 재생되지 못하고 섬유화가 일어나거나 손상이 제대로 복구되지 않습니다.

노팅햄 대학의 알바로 마타 교수(Alvaro Mata, Biomedical Engineering and Biomaterials in the School of Pharmacy and the Department of Chemical and Environmental Engineering at the University of Nottingham)가 이끄는 연구팀은 자연적으로 형성되는 RH를 이용해 조직을 재생하거나 생성하는 바이오 3D 프린팅 기술을 연구했습니다.

바이오 3D 프린터로 생성한 조직은 실제 조직과 비교해서 단순하거나 제 기능을 못하는 경우가 흔합니다. 간단한 피부 조직 조차도 많은 세포가 서로 유기적으로 결합된 복합적 존재이기 때문입니다. 3D 프린터가 아무리 정교하고 해상도가 높아도 각 세포와 구성물을 실제 조직과 비슷한 수준으로 복잡하게 구성하는 일은 쉽지 않습니다.

따라서 연구팀은 생체 세포 및 혈액과 함께 작업하는 생체 협동 (biocooperative) 모델을 생각했습니다. 인체 유래 세포와 함께 환자에서 쉽게 구할 수 있는 혈액을 이용하면 훨씬 진짜에 가까운 조직을 3D 프린터로 출력할 수 있다고 생각한 것입니다.

연구팀은 인체 바이오 3D 프린팅 이전에 우선 동물 모델을 통해 동물의 혈액과 세포를 잉크로 활용한 바이오 3D 프린터로 가능성을 검증했습니다. 출력된 조직은 실제 조직과 비슷하게 재생되어 결손 부위를 막았습니다. (사진) 앞으로 인체에서도 시험할 수 있는 근거를 마련한 셈입니다.

물론 실제로 임상에서 활용하기까지는 많은 과정이 남아 있지만, 인체 자체의 세포와 혈액을 이용해서 조직을 재생한다는 아이디어는 괜찮아 보입니다. 실제 상용화가 가능할지 궁금합니다.

참고

https://phys.org/news/2024-11-scientists-blood-regenerative-materials-paving.html

Soraya Padilla‐Lopategui et al, Biocooperative Regenerative Materials by Harnessing Blood‐Clotting and Peptide Self‐Assembly, Advanced Materials (2024). DOI: 10.1002/adma.202407156

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡ 웨버 (Wb) 는 자속의 단위) 의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다. 이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다. ( The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse. ) 이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은 Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter 로 요약할 수 있다고 합니다. 아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

자세한 내용 보기

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다. 책 정보: http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24: http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가: http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘: http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고: http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 : http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고: http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

자세한 내용 보기

이빨이 다시 진화한 개구리

( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh ) 개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다. 이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다. 이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다. 하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...

자세한 내용 보기

고든의 블로그 구글 분점

이 블로그 검색