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3D 프린팅 활용 인공 생체 의료기기 개발…상용화 성큼
국내 의료기社, 맞춤형 코 보형물·인공 혈관 개발·승인
[기사입력 2020-02-28 06:42]

국내 기업들이 3D 프린팅 기술을 활용한 인공 생체 의료기기 상용화에 본격 나서고 있다.

28일 업계에 따르면 애니메디솔루션, 티앤알바이오팹 등이 3D 프린팅 기술을 활용해 맞춤형 코 보형물, 인공 혈관 등을 개발하며 승인을 받았다.

애니메디솔루션은 최근 식품의약품안전처로부터 맞춤형 코 보형물인 '이노핏(innofit)'의 의료기기 품목허가 승인을 받았다고 발표했다.

이노핏은 3D프린팅 기술을 접목해 제작되는 '스마트·디지털 개인 맞춤형 코 보형물'로 환자의 CT영상에서 추출한 코뼈와 연골형태를 모두 고려해 최적의 맞춤 형태로 제작된다.

이노핏은 환자와 의사 모두 만족할 수 있도록 코의 높이∙폭∙길이∙곡면∙비율 등을 3D기반으로 설계 및 맞춤 제작한다.

이에 따라 코뼈와 연골의 해부학적 곡면과 보형물 간 틈새가 최소화되면서 코 보형물의 밀착 문제와 형태적 불안 요소 등이 해결됐다.

또 가상 수술 소프트웨어를 활용해 환자가 원하는 모습과 의료진의 수술계획을 정확하게 구현할 수 있도록 보조함으로써 종래 코 성형 수술에 비해 스마트하고 발전된 코수술을 할 수 있게 됐다.

애니메디솔루션 김국배 대표는 "코 성형은 난이도가 높은 수술 분야로 모양과 부작용 면에서 환자 불만이 많다"며 "기존 보형물은 환자 해부학적 곡면에 맞춰 다듬는 것이 쉽지 않고 밀착 여부에 따라 부작용 발생에 영향을 미친다"고 말했다.

그는 이어 "개발 과정에서 세계 최고의 코 성형 술기를 보유하고 있는 국내 의료진들의 노하우를 기술적으로 담는데 가장 집중했으며 가상 수술 소프트웨어를 통해 주문형 서비스를 플랫폼화 했다는 것이 의미 있다"며 "이노핏이 그간 의료진과 환자의 미적∙심적 고충을 최소화하고 이상적인 코성형 수술의 최적 솔루션이 될 것" 이라고 덧붙였다.

티앤알바이오팹은 최근 '인공 혈관 제조용 3D 프린팅 시스템과 이를 이용한 인공 혈관의 제조 방법'에 대해 국내 특허를 취득했다.

이 특허 기술은 3D 바이오프린팅 방식을 이용해 체내 이식이 가능한 인공 혈관을 제조하는 기술이며 외부 형상 고정용 고분자 프린팅 기술과 미세 혈관 조직의 세포 프린팅 기술의 융합을 통해 기존 방식과 차별화한 신개념 3D 바이오프린팅 기법이다.

특히 회사가 자체 개발한 바이오잉크와 살아있는 세포를 함께 프린팅해 실제 생체 조직과 유사한 관형(管形) 구조의 인공 조직을 제작하는 기술이며 구조적 형상뿐만 아니라 생물학적 기능까지도 정교하게 구현할 수 있다.

이는 인공 혈관뿐만 아니라 인공 기도나 인공 식도 등의 제작에도 응용이 가능해 향후 활용도가 더욱 높아질 것으로 회사측은 기대했다.

티앤알바이오팹 윤원수 대표는 "이 기술이 상용화되면 국내뿐만 아니라 해외 시장에서도 큰 반응을 얻을 수 있으며 심근경색, 뇌졸중 등 혈관계통 질병의 치료 분야에 혁신적인 대안을 제시하게 될 것"이라며 "기술력을 더욱 고도화하고 상용화 및 사업화 시기를 앞당기기 위해 연구개발에 매진하겠다"고 말했다.

국내 연구진이 바이오프린팅 기술을 이용해 인공 근육을 만드는 데 성공했다.

성균관대 김근형 교수·전남대 의대 장철호 교수팀은 금 나노입자가 포함된 바이오 잉크를 이용해 근섬유 다발을 만들었다.

바이오프린팅 기술의 관건은 실제 살아있는 세포가 포함된 바이오 잉크를 이용해 고유한 해부학적 특징과 생리학적 기능을 가진 조직을 구현할 수 있는지다.

특히 근육 조직의 경우 한 방향으로 배열된 근섬유 다발 형태로 만들어야 한다.

기존 바이오프린팅 기술로는 마이크로미터(㎛·100만분의 1m)·나노미터(㎚·10억분의 1m) 단위의 미세한 패턴을 구현할 수 없어 정렬된 근육 조직을 만들기 어려웠다.

연구팀은 생체 유래 소재인 콜라겐을 기반으로 한 바이오 잉크에 금 나노입자를 첨가, 세포 배열을 유도하는 데 성공했다.

금 나노입자 와이어를 이용해 콜라겐 바이오 잉크 안에 포함된 지방줄기세포의 자라는 방향을 제어했다.

마치 지지대를 따라 식물의 줄기가 뻗어가는 것처럼, 한 방향으로 배열된 4500㎚ 길이 금 나노 와이어를 따라 지방줄기세포들이 근육세포로 분화하도록 유도한 것이다.

이렇게 만들어진 인공 근육을 실험쥐의 손상된 턱 근육에 이식한 결과 8주 후 이식 부위가 실제 근육처럼 재생됐다.    

연구팀은 "근세포 재생을 통해 난치성 근육질환 치료에 기여할 것"이라고 말했다.

한편 이 연구 결과는 최근 국제 학술지 '나노 레터스(Nano Letters)'에 게재됐다.  


김양순 기자  ehealth@e-healthnews.com
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