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((A) Shows a schematic of the implantation method (B) An implanted aorta in situ immediately after implantation. Credit: Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-93276-y)
인체에 있는 동맥 가운데 대동맥이나 관상 동맥은 매우 중요한 동맥으로 좁아지거나 혹은 너무 늘어나면 사망 위험도가 크게 올라갑니다. 수술적 치료의 경우 다른 혈관을 잘라서 붙이거나 혹은 혈관을 대신할 합성 소재를 이용해 진행됩니다. 하지만 어떤 경우에도 진짜의 기능을 대신하기 어려울 뿐 아니라 종종 맞는 혈관이 없는 문제도 생깁니다.
환자 자신의 세포로 조직을 출력해 이식하는 바이오 3D 프린팅 기술이 이 문제에 대한 해답이 될 수 있습니다. 예일 대학의 연구팀은 쥐를 이용한 동물 모델에서 대동맥을 바이오 3D 프린터로 출력하는 연구에 도전했습니다.
예일대의 존 지벨 교수 (John Geibel, DSc, MD, professor emeritus of surgery (gastrointestinal) and of cellular and molecular physiology) 연구팀은 쥐의 대동맥을 이루는 주요 세포들 (aortic cells, smooth muscle cells, and fibroblasts)을 배양한 후 이를 스테인레스 스틸 튜브 안에 3차원적으로 주입 후 수일 간 배양해 대동맥과 같은 형태로 만들었습니다.
이렇게 만든 인공 대동맥은 20마리의 쥐에 이식되었습니다. 그리고 대조군으로 같은 수술을 받았지만, 이식만 하지 않은 쥐 20마리가 선정됐습니다. 연구 결과 실험군과 대조군 모두 건강하게 생존했는데, 작은 쥐에서 대동맥 수술을 20건이나 했다는 사실이 더 놀라운 것 같습니다.
이번 연구는 임상 적용 전 기초 연구로 실제 바이오 3D 프린터로 출력한 혈관을 이식할 수 있는 건 아직은 먼 미래의 일입니다. 하지만 언젠가 환자 자신의 세포로 만든 혈관과 피부를 이식하는 날이 올 것으로 믿습니다.
참고
https://medicalxpress.com/news/2025-05-bioprinted-aortas-successfully-implanted-rats.html
Annika C. Dell et al, Development and deployment of a functional 3D-bioprinted blood vessel, Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-93276-y
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