3D프린터로 진짜 같은 인공근육 만든다
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3D프린터로 진짜 같은 인공근육 만든다
  • 최경주 기자
  • 승인 2019.11.27 15:21
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성균관‧전남대 연구팀 바이오잉크로 근섬유다발 만들어
금 나노와이어로 세포배열 유도…손상 근육조직 재생 성공
금-나노입자가 포함된 콜라겐 바이오잉크를 이용한 근육조직 제작 모식도 및 제작된 근육조직 내 세포의 성장 및 성숙도. 한국연구재단 제공
금-나노입자가 포함된 콜라겐 바이오잉크를 이용한 근육조직 제작 모식도 및 제작된 근육조직 내 세포의 성장 및 성숙도. 한국연구재단 제공

국내 연구진이 3D프린터로 사람 근육과 흡사한 인공근육을 만드는데 성공했다. 인체의 다양한 근육조직을 인공적으로 만들고 재생하는데 도움될 것으로 기대된다.

27일 한국연구재단은 성균관대 김근형 교수, 전남대 의과대학 장철호 교수 공동 연구팀이 금 나노와이어가 포함된 콜라겐·세포 바이오잉크를 기반으로 근섬유다발을 만드는데 성공했다고 밝혔다.

연구진은 살아있는 세포와 생체 친화적 물질인 하이드로겔로 이뤄진 바이오잉크(bio-ink)를 활용해 설계대로 세포나 조직을 만들어내는 바이오프린팅 기술을 활용했다.

기존의 바이오프린팅 기술로는 조직마다 다른 해부학적 특징과 생리학적 기능을 실제처럼 구현하는데 한계가 있었다. 근육조직의 경우 세포가 한 방향으로 배열된 근섬유다발 형태로 구현해야 하지만 기존 기술로는 근육조직을 만드는데 어려움을 겪어 왔다.

연구팀은 금 나노입자 와이어를 이용해 콜라겐 바이오잉크 내에 포함된 지방줄기세포가 자라나는 방향을 제어하는 인공근육 제작 방식을 택했다. 식물이 지지대를 따라 뻗어나가는 것처럼 한 방향으로 배열된 지름 30㎚, 길이 4500㎚의 금 나노와이어를 따라 지방줄기세포들이 근육세포로 분화해 자라도록 유도했다.

이렇게 만들어진 인공 근육세포는 초기 생존율이 90%를 넘어 대체 조직으로의 가능성을 보여줬다. 특히 길이 3㎝, 너비 1㎝ 가량의 손상이 있는 쥐의 턱관절 근육, 측두근에 이식한 결과 8주 후 이식 부위 조직이 실제 근육처럼 재생됐다.

연구 성과는 지난 10월 29일 국제학술지 ‘나노레터스(Nano Letters)’에 실렸다.


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