[IT핫테크]3D 프린팅으로 '뼈' 만든다

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호주 뉴사우스웨일즈대 연구진이 3D 프린팅한 뼈 출력물 <사진=뉴사우스웨일즈대>
<호주 뉴사우스웨일즈대 연구진이 3D 프린팅한 뼈 출력물 <사진=뉴사우스웨일즈대>>

3D 프린팅으로 인공뼈를 출력하는 기술이 개발됐다. 뼈 성분을 그대로 모방해 골질환을 앓고 있는 환자들의 환부에 이식할 수 있을 것으로 기대된다.

최근 호주 뉴사우스웨일즈대 연구진은 독자 개발한 세라믹 잉크로 뼈를 3D 프린팅하는 기술을 논문으로 발표했다.

그간 3D 프린팅으로 각막, 피부 등 다양한 신체 부위를 모방하는 시도가 있어왔지만 인간 뼈를 출력하는 것은 고난도 기술을 요구한다. 몸을 단단하게 지탱하는 뼈 특성을 만족하기 위해 상당히 조밀하게 구성된 무기물 구조를 만들어내야 했기 때문이다.

연구진은 자체 제작한 끈적한 인산칼슘 액체를 활용해 뼈와 유사한 0.5㎝ 길이 구조물을 완성했다. 모든 과정을 상온에서 진행한다는 점도 독특하다. 출력물을 살아있는 세포와 결합해 봤더니, 세포들이 달라붙어 활발하게 증식해나가는 모습까지 관찰했다.

이 기술은 골관절 관련 의료 분야에 상당한 기여를 할 것으로 보인다. 수술 전 환부 분석, 약물 검사 등을 기존의 뼈 모형으로 할 때보다 훨씬 세밀하고 정확하게 진행할 수 있기 때문이다.

무엇보다 출력물을 환부에 곧바로 이식할 수 있다는 점이 장점으로 꼽힌다. 통상 골질환 환자들은 환부를 치료할 때 다른 부위에 있는 자신의 뼈를 이식하는 방법을 택했다. 그러나 자가 이식은 감염률이 상당히 높고, 이식해야 할 뼈가 크거나 많을 경우 아예 수술 자체가 불가능했다.

그러나 이 기술이 상용화되면 환부와 똑같이 생긴 뼈를 곧바로 출력할 수 있는 데다, 크기까지 자유자재로 만들 수 있어 치료에 큰 도움이 될 것으로 기대됐다.

현재 연구진은 더 큰 시제품을 제작하기 위해 욕조 크기의 3D 프린터를 개발하고 있다고 밝혔다. 조만간 큰 골절 부상 치료에 이 기술을 적용할 수 있을지 여부를 테스트하기 위한 동물 실험도 준비하고 있다. 또 외과 의사, 치과 의료진 등과 협의해 응용 분야 연구를 늘리면서, 각국의 기술사용 승인을 받기 위해 노력해나갈 것이라고 설명했다. 이미 미국 식품의약국(FDA)은 이들에게 기술 승인을 조만간 받을 수 있을 것이라는 긍정적인 신호를 보내왔다고 전했다.

강해령기자 kang@etnews.com