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[21.03] 정성준 교수 _ 3D프린팅으로 인공 폐 모델 제작 성공

2021-03-23
작성자
신재범
작성일
2021-03-23 13:42
조회
35

포항공과대학교(POSTECH)는 신소재공학과 정성준  연구팀이 잉크젯 바이오 프린팅을 이용해 3차원 인공 폐 모델을 제작하는 데 성공했다고 22일 밝혔다. 이 인공 폐는 여러종류의 인간 폐포 세포주를 포함하고 있다.

또한, 연구진은 제작된 폐포 장벽 모델이 바이러스 감염도나 항바이러스 반응 측면에서 실제 조직 수준의 반응을 유사하게 재현한 것임을 밝혀냈다. 이 모델을 인플루엔자 바이러스 감염 모델로 사용했을 때, 바이러스의 자가 증식과 항바이러스 반응이 나타났다.

성준 교수는 "바이오 프린팅을 이용해 세포를 프린팅하고, 조직을 제작하고 있지만, 약 10㎛ 두께의 3층 구조를 가진 폐포의 장벽을 모사한 것은 세계 최초"라며 "인공 폐포를 바이러스에 감염시켜 생리학적 항바이러스 반응을 관찰한 사례 역시 처음"이라고 밝혔다.

사람의 폐는 생명 활동에 필요한 산소를 받아들이고 부산물로 발생한 이산화탄소를 몸 밖으로 내보내기 위해 끊임없이 호흡한다. 몸속에 들어온 산소는 기도를 거쳐 폐포에 도착하고, 폐포의 모세혈관을 통해 혈액이 싣고 온 이산화탄소와 교체된다.

여기서 폐포는 얇은 상피 세포층으로 이뤄져 있고 주변의 얇은 모세혈관으로 둘러싸여 속이 빈 포도송이 모양을 하고 있다. 산소와 이산화탄소가 이동하는 폐포막은 '상피층-기저막-내피 모세혈관층' 3층 구조로 기체의 이동이 쉽도록 매우 얇은 두께로 돼 있다.

그동안 이렇게 얇고 복잡한 구조를 가진 폐포를 정확하게 만드는 데는 한계가 있었다.

연구진은 최초로 드롭-온-디맨드 방식의 고정밀 잉크젯 프린팅을 이용해 폐포 세포를 고해상도로 층층이 쌓아 약 10마이크로미터(㎛)의 얇은 두께를 갖는 3층 폐포 장벽 모델을 만들었다.

이번 연구결과는 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)에 지난 8일 게재됐다.

<관련기사> 국민일보 21-03-22, 한국경제 21-03-22, 파이낸셜뉴스 21-03-22, 전자신문 21-03-22, 연합뉴스 21-03-22, 뉴시스 21-03-22, 매일신문 21-03-22, 영남일보 21-03-22, 경북일보 21-03-22, 경북도민일보 21-03-22, 포항MBC 21-03-22, YTN사이언스 21-03-22, 대덕넷 21-03-22