3D 바이오 프린팅 기술, 인공 장기 생성한다

3D 바이오 프린팅 기술, 인공 장기 생성한다: 이서하 / 기사승인 : 2021-02-13 15:12:53

3D 프린팅 기술을 활용해 각막과 피부, 혈관, 장기 등을 생성해 인간에게 이식하는 기술을 '3D 바이오 프린팅'이라고 부른다. 3D 바이오 프린팅 기술은 미국, 중국에서 활성화되었으며, 국내에서도 인공 장기를 생산하려는 개발이 이루어지고 있다. 그렇다면, 인공 장기는 어떻게 만들어지는 걸까?

바이오 프린팅은 바이오 잉크를 활용해, 사람에게 이식할 수 있는 신체 부위를 모사하는 것이다. 그 과정에서 줄기세포가 사용돼, 인체에 적용되었을 때 자연스럽게 제 기능을 할 수 있도록 한다. 3D 바이오 프린팅은 살아 있는 세포를 활용한 바이오 잉크를 3D 프린팅처럼 층을 쌓아 올리며 인공 장기를 만들어낸다.

핵심은 바이오 잉크다. 바이오 잉크는 살아있는 세포 혹은 바이오 분자를 포함하며, 바이오 프린팅 기술을 응용하면서 필요한 구조물을 제작할 수 있는 소재를 말한다. 제작하려는 신체 부위에 따라 사용하는 젤의 성분이 다르다.

예를 들어 연골 재생에는 다당류 등의 비세포계 물질을 혼합한 성분이 필요하다. 또, 치아와 뼈는 인산칼슘이 필요하다.

단, 바이오 잉크가 몸 안에서 거부 반응을 일으키지 않는지 기존 장기의 기능을 얼마나 대신할 수 있는지가 관건이다. 특히, 열을 가해도 세포가 손상되거나 기질이 변하면 안 된다.

그리고, 인공 장기를 활용한 사례는 없을까? 국, 내외에서 인공 장기를 활용한 사례를 몇 가지 찾아볼 수 있다.

2013년, 미국 바이오프린팅 업체인 오가노보에서 인공 간을 제작했고, 2016년 중국 레보텍에서 원숭이 지방층에서 추출한 줄기세포를 활용하여 인공 혈관을 제작했다. 국내에서는 인공 근육을 생성하는 데 성공해, 난치성 근육 질환을 치료하는 데 도움을 주었다.

인공 장기 개발 속도가 빨라진다면, 타인의 장기를 이식받기 위해 병원에서 장기간 기다리기만 하는 일이 점점 줄어들 것으로 기대된다.