3D 프린팅으로 수축하는 심장조직 구현 눈앞… 나노섬유 포함 잉크 개발

세종대학교는 바이오융합공학전공 이길용 교수가 미국 하버드대학교 질병물리연구소 케빈 키트 파커 교수, 최수지 연구원(제1 저자)과의 공동연구를 통해 3D 프린팅 기술을 이용한 심장 조직 구조물의 구축 가능성을 제시했다고 30일 밝혔다.

연구팀의 논문은 'Fibre-infused gel scaffolds guide cardiomyocyte alignment in 3D-printed ventricles'로, 재료과학 분야 학술지인 '네이처 머티리얼스'(IF=41.2)에 게재됐다.

연구팀은 젤라틴 기반의 새로운 하이드로겔 잉크를 사용해 인간의 심장처럼 박동하는 기능성 심실을 3D 프린팅하는 기술을 개발했다. 나노 섬유가 포함된 하이드로겔 잉크가 심장 근육 세포를 심실 모양으로 출력해 인간 심장 심실과 같이 조율할 수 있음을 규명한 것이다.

해당 기술은 심장판막, 이중 심실, 심방 구조 제작 등 다양한 의료 진단·응용분야에 적용할 수 있다.

이번 연구를 통해 전 세계 주요 사망 원인 중 하나인 심장 질환의 새 치료법 발견을 위한 더 나은 생체외(In-vitro) 플랫폼을 만들고, 3D 프린팅된 심장 조직을 사용해 개별 환자에게 가장 적합한 치료법을 찾을 수 있을 것으로 기대된다.

이 교수는 "재생 치료와 임상 전 진단, 나아가 심장과 인간의 조직을 구축하기 위한 탐구를 지속하겠다"며 "이번 연구 결과를 현재 진행 중인 오가노이드 고도화와 3D 조직 개발에 적용되게 할 것"이라고 말했다.