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포스텍 연구팀, ‘3D프린터’로 혈관 만든다
포스텍 연구팀, ‘3D프린터’로 혈관 만든다
  • 교수신문
  • 승인 2017.08.21 17:25
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‘3D 프린터’는 4차 산업혁명의 핵심기술로 꼽힌다. 종이에 글씨를 출력하는 2D 프린터와 달리, 플라스틱이나 고무 등의 재료를 이용해 3차원의 입체 물건을 만들어낼 수 있기 때문이다. 원하는 제품의 도면 데이터를 입력하면 쉽게 출력이 가능해, 의료·건축·항공 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.

특히 의학 분야에서는 주로 치아나 뼈, 장기를 제작하는 데 활용됐는데, 이제는 3D 프린터로 ‘혈관’까지 만들 수 있게 됐다. 포스텍 조동우 교수(기계공학) 연구팀이 3D 프린터를 이용해 ‘바이오 혈관’을 만드는 데 성공한 것이다. 포스텍 연구팀은 그 가오(Ge Gao) 박사과정생, 장진아 교수(창의IT융합공학) 등과의 공동 연구를 통해, 몸속 혈관과 자연스럽게 융합될 수 있는 3차원 바이오 혈관을 제작했다.

심근경색 환자나 동맥경화증 환자에게는 손상되거나 막힌 혈관을 제거하고 새로운 혈관을 이식하는 수술이 필요하다. 기존에는 합성섬유나 콜라겐으로 만든 인조혈관이나 자기 정맥을 사용했지만, 혈액 응고나 괴사와 같은 후유증이 나타나 성공적인 이식이 쉽지 않았다.

포스텍 연구팀은 우리 몸속 혈관에서 추출한 성분을 바탕으로, 튜브 형태의 속이 빈 바이오 혈관을 만들어냈다. 이 혈관을 몸속에 이식하면 건강한 주변 혈관과 융합하면서 이식 부위에 혈액을 비롯한 각종 영양분 등이 활발하게 공급되기 시작한다.

또한 약물이 서서히 방출되는 시스템도 들어 있어, 혈관 조직 재생을 돕는 약물을 넣어 이식 성공률을 더욱 높일 것으로 기대된다. 실제로 다리 부분의 혈관이 막힌 쥐에게 바이오 혈관을 이식하자, 아무 처리도 하지 않은 그룹에 비해 약 7배 이상의 ‘다리 괴사 방지 효과’를 보였다. 

연구팀의 장진아 교수는 “혈관 조직을 이용한 3D 세포 프린팅 기술을 통해 원하는 모양으로 혈관을 만들 수 있게 됐다”며 “향후 여러 겹의 혈관 벽을 추가해 동맥을 만드는 등, 다양한 혈관 이식을 가능하게 할 것”이라고 기대감을 드러냈다.

이 연구는 한국연구재단이 지원하는 리더연구자지원사업과 학문후속세대양성사업(대통령포스닥펠로우십), 미래창조과학부 및 정보통신기술진흥센터의 ICT명품인재양성사업, 한국연구재단의 바이오의료기술개발사업․원천기술개발사업, 보건산업진흥원의 질환극복기술개발사업의 지원을 통해 수행됐다.


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