별지기

4D 프린팅으로 손상된 근육과 뼈를 재생한다

기존 3D 프린팅으로는 세포가 한 방향으로 배열된 근섬유 다발인, 근육의 방향성을 구현해 내기에 한계가 있었는데, 4D 프린팅으로 근육전구세포가 포함된 바이오잉크의 자가배열을 유도해 가지런한 근섬유 다발을 만들었다고 합니다.

4D 프린팅은 3D 프린팅된 구조물에 물질의 다양한 물리·화학적 특성을 이용해 자가변형 기능을 가능하게 하는 기술을말합니다.

4D 프린팅 기술로 세포 배열을 조절할 수 있는 바이오잉크 기반 세포담체를 개발했고, 근육 손실 동물모델에서 그 효과를 확인했습니다.

세포담체는 세포가 원하는 조직으로 증식, 분화될 수 있도록 미세공간을 제공하고 외부 균의 침입을 억제하는 세포의 집과 같은 지지체를 뜻합니다.

살아있는 세포가 포함된 바이오잉크로 저마다의 해부학적 특징과 생리학적 기능을 가진 조직으로 구현하는 바이오프린팅 연구가 활발하다고 합니다. 이런 가운데 연구팀이 4D 프린팅 기술로 바이오잉크에 포함된 인간 근육 전구세포가 자라나는 방향을 제어하는 데 성공했고 , 실제로 손가락 크기의 치명적 근육 손실이 있는 쥐의 전경골근에 자가 배열기능을 갖는 세포구조체를 이식하고 8주 후 이식 부위가 실제 근육처럼 재생되는 것을 확인했다고 합니다.

김근형 교수는 “단순한 타박상에 의한 작은 범위의 손상뿐 아니라 큰 외상에 의한 조직 손상 등에도 응용할 수 있을 것”이라며 “실용화를 위해 다양한 세포를 세포담체에 접목시켜 그 효용성에 관한 연구, 동물모델을 이용한 연구, 임상연구 등을 추가로 해야 한다”는 의견을 내었다고 합니다.

관련기사 링크 : https://n.news.naver.com/article/031/0000599981