포스텍 조동우, 장진아 연구팀, 3D프린터로 인공각막 제작 성공
포스텍 조동우, 장진아 연구팀, 3D프린터로 인공각막 제작 성공
  • 함형광
  • 승인 2019.05.14 21:18
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탈세포화된 각막 조직과 줄기세포를 섞어 만든 바이오잉크를 사용해 3D 프린팅 기술로 인공 각막을 제작하는 데 성공했다(출처: 포스텍)
탈세포화된 각막 조직과 줄기세포를 섞어 만든 바이오잉크를 사용해 3D 프린팅 기술로 인공 각막을 제작하는 데 성공했다(출처: 포스텍)

[뷰티헬스신문 함형광 기자]

포스텍은 기계공학과 조동우 교수·창의IT융합공학과 장진아 교수팀이 경북대 의대 안과 김홍균 교수팀과 공동연구를 통해 탈세포화된 각막 조직과 줄기세포를 섞어 만든 바이오잉크를 사용해 3D 프린팅 기술로 인공 각막을 제작하는 데 성공했다고 14일 밝혔다.

각막은 까만 눈동자의 표면을 덮고 있는 얇은 막으로 외부 환경으로부터 눈동자를 보호하는 역할을 한다. 빛을 눈에서 가장 먼저 받아들이기 때문에 투명해야 하고 눈동자의 움직임에 따라 움직이고 빛 굴절 때문에 탄력도 있어야 한다.

하지만 인공 각막은 복잡한 제작 과정 때문에 투명하면서도 생체 적합 소재로 만드는 데 어려움을 겪어 왔다.  

지난 해 인간의 줄기세포로 만든 인공 각막도 대량 생산엔 성공했지만 인간의 각막처럼 투명하게 만들지는 못했다. 이는 식품 첨가제로 쓰이는 알지네이트(알긴산염)와 콜라겐 성분이 혼합되며 마구 섞인 내부 구조를 가져 혼탁한 상태를 띄게 되는 한계가 있었다.

장진아 포스텍 교수는 “3D 프린팅 시 발생하는 응력을 이용해 각막 미세 구조를 모사해 체내 안정성과 투명성을 모두 확보한 연구 성과”라며 “각막 대체제로 상용화된다면 각막 이식을 기다리는 사람들에게 큰 희망이 될 것”이라고 말했다.

연구팀은 각막 내 격자 패턴을 3D 프린팅 과정에서 자연스럽게 생성되는 전단 응력을 이용해 만들었고, 소재도 실제 각막 조직과 동일한 세포외 기질과 줄기세포를 섞어 바이오잉크 재료로 제작해 생체 적합성까지 확보했다. 
이어 콜라젠 섬유 구조의 배열을 제어하고, 실제 사람의 눈처럼 격자무늬를 지니는 투명한 인공 각막을 만들 수 있었다.

한편, 국내에서 각막기증을 기다리고 있는 사람은 2018년 기준 2000여명이며 평균 6년 이상을 기다려야 각막을 기증받을 수 있는 것으로 알려졌다.

함형광 기자 h2g0614@gmail.com


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