3D 프린터로 실제와 닮은 근육 제작

세포-프린팅 이용한 근육조직 재생…금·나노와이어가 근육세포의 평행한 배열 유도

쥐 측두근 이식 후 손상 조직 재생

[아시아경제 김철현 기자] 인체 조직을 3D프린터로 정교하게 출력해 손상되거나 결손된 부위의 재건을 돕는 바이오프린팅 분야에서 국내 연구진에 의해 한 단계 도약이 이뤄졌다.

한국연구재단(이사장 노정혜)은 김근형 교수(성균관대학교), 장철호 교수(전남대학교 의과대학) 공동 연구팀이 금 나노와이어가 포함된 콜라겐·세포 바이오잉크를 기반으로 근섬유다발을 만들었다고 27일 밝혔다.

연구팀은 금 나노와이어를 이용해 콜라겐 바이오잉크 내에 포함된 지방줄기세포가 자라나는 방향을 제어하는 인공근육 제작방식을 제안했다. 원예용 지지대를 따라 식물이 뻗어가는 것처럼 한 방향으로 배열된 금 나노와이어를 따라 지방줄기세포들이 근육세포로 분화해 자라도록 유도한 것이다.

이렇게 만들어진 인공 근육세포는 초기 생존율이 90%를 넘어 대체조직으로서의 가능성을 보여줬다. 실제 만들어진 인공근육을 길이 3㎝, 너비 1㎝ 가량의 손상이 있는 쥐의 턱관절 근육, 측두근에 이식한 결과 8주 후 이식 부위 조직이 실제 근육처럼 재생됐다. 핵심은 노즐 이동속도와 잉크 유량, 온도 등 복잡한 조건을 최적화함으로써 유체의 흐름을 제어하고 전기적 신호를 이용해 나노와이어의 배열성을 조절한 데 있다.

연구팀은 "지난해 제안한 전기방사방식에서 나아가 근세포 재생을 유도하는 바이오프린팅 기술을 제안, 난치성 근육질환 극복을 위한 실마리가 될 것으로 기대된다"고 했다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr