회전근개 복합 조직 재생하는 바이오프린팅 기술 개발 성공

정상 회전근개와 유사 결과 보여…"새로운 치료 전략 제시한다"

김근혁 교수 연구팀.(성균관대 제공)

(서울=뉴스1) 장성희 기자 = 성균관대는 김근형 의학과 교수 연구팀이 회전근개 복합 조직을 재생할 수 있는 새로운 바이오프린팅 기술을 개발하는 데 성공했다고 31일 밝혔다.

이번 연구는 힘줄, 골조직, 그리고 두 조직을 잇는 섬유연골을 포함한 복합 조직의 미세환경을 모사하는 데 중점을 뒀다.

회전근개의 힘줄-골 복합 조직은 힘줄에서 골조직으로 갈수록 기계적 특성과 무기질 함량이 점진적으로 변화한다. 이에 수술로 복합 조직을 재생하는 데 어려움이 있었으며 특히 섬유연골의 재생이 큰 과제였다.

연구팀은 지방줄기세포 기반의 두 가지 바이오잉크를 활용해 힘줄, 골조직, 섬유연골을 동시에 재생할 수 있는 혁신적인 in situ 3D 바이오프린팅 기술 플랫폼을 개발했다. 이 기술은 연세대, 대구가톨릭대, 고려대와의 공동 연구를 통해 토끼 회전근개 파열 모델에서 효능을 입증했으며 재생된 조직은 기계적 특성에서 정상 회전근개와 유사한 결과를 보였다.

블레이드-바이오프린팅 플랫폼을 통해 최적 배열 구조의 근육 조직 재생 기술도 개발해 근육 조직의 재생 효과가 획기적으로 향상되었다는 사실을 확인했다. 또 기존 인공 피부 조직에서 재생이 어려웠던 피부 망상 융기구조를 갖춘 세포 포함 지지체도 개발해 피부 재생 효과를 크게 높이는 데 성공했다.

김 교수는 "이번 연구는 인체 복합 조직을 모사해 복합 세포 구조체를 제작할 수 있는 새로운 바이오프린팅 플랫폼을 개발한 것"이라며 "하나의 조직을 넘어 다양한 조직과 이들을 연결하는 접합부까지 재생하는 새로운 치료 전략을 제시할 수 있을 것"이라고 말했다.

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