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3D프린터 이용 혈관 제작 성공…혈관질환 치료 혁명 기대

포스텍 전경. [사진 포스텍]

포스텍 전경. [사진 포스텍]

 심근경색·동맥경화증을 앓고 있는 환자는 손상되거나 막힌 혈관을 제거하고 새로운 혈관을 이식하는 수술이 필요하다. 최근 국내 연구진이 3차원(3D) 프린터를 이용한 인공 혈관을 국내 최초로 제작해 혈관 이식술에 큰 변화가 있을 전망이다.
 

포스텍 기계공학과 조동우 교수 연구팀
기존 이식방식보다 부작용·후유증 적어
연구팀 "원하는 형태로 혈관 제작 가능해"

20일 포스텍(포항공대)에 따르면, 이 대학 기계공학과 조동우 교수 연구팀은 최근 혈관에서 추출한 조직으로 만든 바이오 잉크를 개발했다. 이 잉크를 3D 프린터를 이용해 튜브 형태로 제작, 혈관을 만들었다. 이 혈관을 몸속에 이식하면 주변에 있는 건강한 혈관과 융합하면서 자리를 잡게 된다.
인공 혈관 이식 실험 과정. [사진 어드밴스드 펑셔널 머터리얼스]

인공 혈관 이식 실험 과정. [사진 어드밴스드 펑셔널 머터리얼스]

 
지금까지는 합성섬유나 콜라겐으로 만든 혈관을 이식에 활용해 왔지만 부작용이나 후유증이 심했다. 하지만 이번에 제작된 3D 프린터 활용 인공 혈관은 부작용이 훨씬 적어 앞으로 심혈관 질환 치료에 널리 활용될 전망이다.
 
아직까지 인체 실험은 이뤄지지 않았지만 다리 부분 혈관이 막힌 쥐에게 인공 혈관을 이식한 결과 기존보다 훨씬 높은 성공률을 보였다. 
 
하지 허혈(虛血)을 앓고 있는 쥐에게 인공 혈관을 이식한 결과 아무 처리도 하지 않은 그룹에 비해 7배가량 많은 수가 치료됐다. 하지 허혈을 치료하지 못할 경우 혈액이 제대로 공급되지 못한 다리가 괴사한다.
 
나아가 인공 혈관을 이식한 후 치료 약물을 천천히 주입하는 장치도 함께 적용해 혈관 세포 재생을 돕도록 했다. 
포스텍 기계공학과 조동우 교수. [사진 포스텍]

포스텍 기계공학과 조동우 교수. [사진 포스텍]

 
이 작업에는 포스텍 기계공학과 조동우 교수 연구팀과 같은 대학 박사과정 그 가오(Ge Gao) 연구원, 창의IT융합공학과 장진아 교수, 미국 앨라배마대학교 이준희 박사, 전남대 의대 홍영준 교수, 부산대 의대 권상모 교수 등이 참여했다.
 
연구팀의 장진아 교수는 "혈관 조직을 이용한 3D 세포 프린팅 기술을 통해 원하는 모양으로 혈관을 만들 수 있다"며 "앞으로 여러 겹의 혈관 벽을 추가해 동맥을 만드는 등 다양한 혈관 이식을 가능하게 할 것"이라고 말했다.
 
이번 연구 성과는 응용소재 분야 권위지인 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼스(Advanced Functional Materials)'의 속표지로 선정되기도 했다.
 
포항=김정석 기자
kim.jungseok@joongang.co.kr 
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