'올인원' 수술 가능해질까…호주 연구진, 소프트 3D 바이오 프린터 개발

3D 바이오 프린터 ‘F3DB’를 통해 돼지 신장 표면에 다양한 모양으로 다양한 재료를 3D 프린팅하는 모습. 사진=호주 뉴사우스웨일스대(UNSW Sydney).
3D 바이오 프린터 ‘F3DB’를 통해 돼지 신장 표면에 다양한 모양으로 다양한 재료를 3D 프린팅하는 모습. 사진=호주 뉴사우스웨일스대(UNSW Sydney).

3차원(3D) 바이오 프린팅은 살아 있는 세포를 원하는 형상 또는 패턴으로 적층해서 조직이나 장기를 제작하는 인쇄 기술을 말한다.

2차 감염을 줄일 수 있다는 장점이 있지만 아직까지는 이를 이식하기 위해서 큰 수술이 불가피하다.

최근 호주 뉴사우스웨일스대(UNSW Sydney) 연구팀은 이 같은 단점을 보완할 수 있는 작고 유연한 3D 바이오 프린터를 개발했다. 만약 실제 수술에 도입된다면 침습적인 접근을 최소화하고 인간의 몸 속에 생체재료를 직접 쌓을 수 있을 것으로 기대된다.

미 전기전자공학회(IEEE)가 발간하는 스펙트럼지에 따르면, UNSW 연구팀이 이번에 개발한 3D 바이오 프린터 ‘F3DB’은 작고 유연한 로봇 팔과 뱀처럼 유연한 회전형 헤드를 가지고 있다. 프린터 본체가되는 긴 관 모양의 카테터까지 내시경 장치와 비슷하다. 지름 역시 내시경(11~13cm) 장치 정도다.

인공 결장에 테스트하는 모습. 사진=호주 뉴사우스웨일스대(UNSW Sydney).
인공 결장에 테스트하는 모습. 사진=호주 뉴사우스웨일스대(UNSW Sydney).
인공 결장에 테스트하는 모습. 사진=호주 뉴사우스웨일스대(UNSW Sydney).
인공 결장에 테스트하는 모습. 사진=호주 뉴사우스웨일스대(UNSW Sydney).

연구팀을 이끈 탄 노 도 UNSW 교수는 “F3DB는 신체의 손상된 부분을 직접 재건할 수 있을 뿐만 아니라 노즐이 수술용 나이프의 역할을 담당해 일체형 내시경 수술 도구로도 활용이 가능하다”고 전했다. 이어 “이렇게 되면 종양 제거 수술에서 세척, 절개 등에 각기 다른 기구를 사용할 필요없이 하나로 가능해질 수 있다”고 부연했다.

연구팀은 이와 함께 돼지의 신장 같은 다양한 표면에 생체 재료, 액체 실리콘, 초콜릿 같은 다양한 물질을 3D 프린팅하는 모습과 인공 결장에 시연하는 영상을 공개했다.

도 교수는 특히 생체 재료를 인공 결장에 테스트했을 때 괄목할 성과를 보였다며 “실험 마지막 날인 7일째에 세포들이 매일 증가했으며, 4배가 증가한 경우도 확인했다”고 전했다. 그는 이 장치를 실제 인체에 사용하기 위해서는 약 5~7년 정도가 걸릴 것으로 예상했다.

전자신문인터넷 서희원 기자 (shw@etnews.com)