노트르담 대학 연구팀, 3D 프린팅 혈관망 개발

3D 프린팅 혈관의 중요성

미국에서는 100,000명 이상의 사람들이 장기 이식을 기다리고 있으며, 이는 기증 장기의 심각한 부족을 나타냅니다. 환자의 세포를 사용하여 장기를 3D 프린팅할 수 있다면, 이러한 부족 문제를 완화할 수 있을 뿐만 아니라 장기 거부 반응의 위험도 최소화할 수 있습니다.

혈관망의 도전 과제

장기 생체 프린팅에서 가장 큰 장애물 중 하나는 복잡한 혈관망, 특히 세포에 산소와 영양분을 전달하는 데 필수적인 모세혈관을 정확하게 재현하는 것입니다. 노트르담 대학의 얀리앙 장 교수에 따르면, 이러한 혈관의 올바른 크기와 무결성을 달성하는 것은 상당한 도전 과제가 되고 있습니다.

혁신적인 프린팅 기술

이 문제를 해결하기 위해 노트르담 팀은 두 가지 고급 프린팅 기술을 결합했습니다. 첫 번째는 실제 조직을 모방하는 부드러운 스캐폴드를 만드는 데 사용되는 압출 기술입니다. 두 번째는 에어로졸 제트 프린팅(AJP)으로, 스캐폴드 내에 얇은 젤라틴 실을 배치하여 제거 후 채널을 생성합니다. 이 방법은 채널 크기를 정밀하게 조정할 수 있어 인체 모세혈관에서 발견되는 자연적인 변화를 모방할 수 있습니다.

연구자들은 또한 기계 학습을 도입하여 프린팅 매개변수를 자율적으로 최적화함으로써 원하는 혈관 구성을 개발하는 데 있어 효율성과 정밀성을 향상시켰습니다.

미래의 응용 가능성

이러한 네트워크의 성공적인 생성은 살아있는 내피 세포를 지원할 수 있는 중요한 이정표입니다. 이러한 생체 프린팅 구조물은 재생 의학, 약물 테스트에 활용될 수 있으며, 개인 맞춤형 의학의 발전으로 이어질 수 있습니다.

앞으로 장 교수는 완전 기능성 장기를 생산할 수 있는 지능형 생체 프린터를 개발할 계획이며, 하버드 대학교와의 협력을 통해 추가 연구를 위한 새로운 자금을 확보했습니다.