포스텍 연구팀이 세계 최초로 3D 프린팅 기술과 바이오 잉크를 이용한 환자맞춤형 인조 골격근 제작해내는 성과를 거뒀다.POSTECH(총장 김도연) 기계공학과 조동우 교수와 융합생명공학부 통합과정 최영진 씨는 최근 3차원(3D) 세포 프린팅 기술과 근육 유래 바이오 잉크를 이용, 인간의 근육과 거의 흡사한 인공근육 제작에 성공했다. 입체적인 물체를 원하는 그대로 복사해내는 기술인 3D 프린팅은 여러 산업에 활용되며, 특히 바이오메디컬 분야에서 환자 맞춤형 의료기기나 인공 장기 제작에 활용할 수 있어 각광받고 있다.그러나 인체에 해롭지 않은 재료로 인체 조직과 같은 기능을 하는 대체물을 만들기엔 어려운 상황에서 포스텍 연구팀의 성과는 학계의 큰 주목을 끌고 있다. 인체 곳곳의 뼈 주위에 위치한 근육인 골격근은 인간의 의지에 따라 전기 신호를 통해 다양한 강도의 힘으로 여러 동작이 가능하므로, 대체할 인공 근육은 다양한 형태와 크기로 제조가 가능하면서도 원하는 대로 수축과 이완이 이루어져야 한다.하지만 기존 인공근육은 오랜 시간이 소요되고 실제 근육과의 차이가 큰 탓에 포스텍 연구팀은 기존의 콜라젠 같은 생체적합성 재료 대신 실제 골격근 조직을 이용해 만든 바이오 잉크를 원료로 삼아 3D 세포 프린팅 기술로 인공 근육을 제작했다.근육 조직에서 세포만을 제외한 세포외기질을 재료로 사용함으로써 실제 근육환경과 매우 유사한 성장 조건을 제공한 것이다. 연구팀의 근육 유래 바이오 잉크로 제작된 인공 근육은 근육 섬유의 생성과 분화ㆍ성숙이 뛰어나 실제 근육과 매우 흡사할 뿐만 아니라, 전기적 자극을 받았을 때 수축과 이완운동을 보여 근육의 고유 기능도 효과적으로 모사하는 것으로 알려졌다.이 성과는 최근 바이오 소재 분야의 국제학술지인 어드밴스드 헬스케어 머터리얼스(Advanced Healthcare Materials)에 표지 저널로 게재되었다. 연구를 주도한 조동우 교수는 “3D 세포 프린팅과 근육 유래 바이오 잉크를 활용하면 실제 근육의 구조와 기능을 매우 흡사하게 모사할 수 있어 근육 질환의 치료와 신약 개발 등에 크게 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 이 연구의 의의를 밝혔다. 한편, 이 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구자지원사업(창의적연구)와 생체모사형 메카트로닉스 융합기술개발사업의 지원을 통해 수행됐다. [경상매일신문=김놀기자]