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휴대용 바이오 3D프린터
2020-03-24 09:22:08

 

 

<이미지 : 코네티컷 대학>
 
미국 코네티컷 의과대학의 바이오메디컬 엔지니어들이 근골격계 수술 방법을 혁신할 수 있는 휴대용 바이오 3D프린터를 최근에 개발했습니다.
바이오프린터는 치과대학 바이오메디컬 엔지니어링학과 부교수인 Ali Tamayol 박사가 개발하였고, 외과의사들이 세포와 조직의 성장을 돕는 물질을 약해진 골격근 내의 치료할 부위에 직접 투약할 수 있습니다.
 
Tamayol 박사의 연구는 최근 미국 화학 협회 저널에 실렸습니다.
Tamayol 박사는 "프린터는 튼튼하며 섬유질이 본래 조직의 구조와 유사한 섬유성 골격으로 충치를 적절하게 채울 수 있습니다."라고  말하였습니다. 
 
바이오프린터에서 나온 스캐폴드(scaffold, 골격, 비계)는 상처받은 주변 조직에 정확하게 밀착되며 기존 조직의 특성을 따라가므로 봉합할 필요가 없습니다. 현재의 재건 수술 방법은 체적근육손실(volumetric muscle loss)을 치료하는데 적당하지 못합니다. 그래서 3D 프린팅 기술은 근육 재건에 도움이 되는 미래형 솔루션으로 부상했습니다.
 
성형외과 의사인 Indranil Sinha 박사도 이 연구에 합류했습니다.  Sinha 박사는 근육 부상 치료에 전문지식을 가지고 있으며, "현재 체적근육손실을 겪고 있는 환자들에게는 좋은 해결책이 없습니다. 맞춤 제작이 가능한 3D 프린트된 젤은 새로운 치료 패러다임의 기초를 확립하여 트라우마 환자 케어를 개선할 수 있습니다."라고 말하였습니다.
 
기존의 3D 바이오프린팅 기술에는 문제가 없습니다. 하이드로겔 기반 스캐폴드를 성공적으로 주입하려면 상처 부위에 잘 부착될 수 있는 특정한 바이오소재를 출력해야 합니다. 골격 근육을 모방한 3D 바이오프린트된 스캐폴드가 체외(IN VITRO)에서 만들어졌지만, 실제로는 성공적으로 사용되지 못했습니다.
 
하지만 Tamayol 박사의 해결책은 이 문제를 해결할 수 있습니다. Tamayol 박사의 바이오프린터는 바이오잉크(bioink)라고 불리는 젤라틴 기반의 하이드로겔을 출력하는데, 이것은 체적근손상을 입은 생쥐의 상처 부위에 잘 달라붙는다는것을 입증하였습니다. 쥐들은 Tamayol 박사의 치료법에 따라 근육 비대증이 현저하게 증가했음을 보여주었습니다.
 
Tamayol 박사는 "이것은 임상의가 환자의 몸 안에서 스캐폴드를 직접 출력할 수 있는 새로운 세대의 3D 프린터입니다.가장 좋은 점은 이 시스템이 정교한 이미징 및 출력 시스템이 필요없다는 점입니다."라고 말하였습니다.
Tamayol 박사와 Sinha 박사는 근골격 부상 치료를 위한 기술로 특허를 신청했습니다.
 

 

<3DGURU Opinion>
사진을 보고, 3D 펜이라고 생각을 했는데, 의외로 휴대용 바이오3D프린터였습니다. 그만큼 3D펜과 외관은 흡사합니다. 이 말은  구조적인 측면에서 3D펜과 유사하게 소재를 공급하겠죠. 물론 소재가 3D펜처럼 필라멘트가 아니라 바이오 잉크를 공급하는건 다르겠지만 말입니다. 
 
손상부위가 큰 근육 부위를 치료하기 위해 기존의 바이오 3D프린터로 바이오 잉크를 정확하게 출력하기보다 3D펜처럼 생긴 휴대용 바이오 3D프린터로 환자 몸안의 치료부위에 직접 바이오잉크를 투입할 수 있다는 것이 이 기술의 장점입니다. 쥐를 상대로 실험하여서 상처부위에 안착이 잘 된다는 것도 입증이 되었다고 합니다.
체적근육손실(volumetric muscle loss)을 치료할 수 있는 효율적인 기술이 없는 현 상황에서, 이 기술이 좋은 해결방안이라고 하니 더욱 반갑네요. 
이 기술이 상용화까지 잘 진행되서 많은 환자치료에 도움이 되면 좋겠습니다.
 
이상입니다. -3D그루-
 
 

 

 
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