국내 연구진이 해양 생물을 이용해 고탄성·생체적합성 3D 프린팅 소재를 개발해 주목받고 있다.
포스텍은 화학공학과 차형준 교수팀과 기계공학과 조동우 교수팀이 공동연구를 통해 기계적 물성이 뛰어난 말미잘 실크 단백질 원천소재를 기반으로 원하는 형상의 인공 생체 구조체를 빠르고 정교하게 3차원으로 인쇄하는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.
이 연구는 생체 소재 분야 국제학술지 바이오패브리케이션(Biofabrication)에 최근 게재됐다.
지금까지 3D프린팅 바이오 소재는 이식할 때 적합성이 크게 부족하고 바이오소재는 물성이 떨어져 많은 연구가 필요했다.
이에 연구팀은 기계적 물성이 뛰어난 말미잘 실크단백질을 이용하는 소재를 개발해 구조체를 만들어 확인한 결과 누에고치 유래 단백질보다 4배 이상 높은 탄성력을 가지고 우수한 생체적합성을 지니는 것도 확인했다.
연구팀은 다이-타이로신(di-tyrosine) 광가교를 통해 높은 물리적 안정성과 빠른 가교 능력을 갖출 수 있었고, 압축 분사로 200~1000㎛(마이크로미터)까지 원하는 굵기로 다양한 형상의 인공 귀나 코, 혈관과 같은 3차원 구조체를 정교하게 인쇄할 수 있게 됐다.
이번에 개발된 3D 프린팅 소재는 다양한 종류의 세포와 높은 친화도를 보였고, 뼈·연골 등을 구성하는 세포 분화를 유도하기도 했다.
이 기술이 발전한다면 다양한 신체 조직 부위의 이식 및 치료에 활용할 수 있을 것으로 기대를 모은다.
포스텍 차형준 교수는 “말미잘 실크단백질의 우수한 물성과 생체적합성에서 착안해 개발된 3D 프린팅 소재는 복잡한 3차원 구조체를 빠르고 정교하게 인쇄할 수 있어 인체에 이식이 필요한 다양한 인공 생체 조직을 성공적으로 만들 수 있을 것”이라고 밝혔다.
포항=안창한 기자 changhan@kmib.co.kr
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