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‘4차 산업혁명’의 대표기술 중 하나로 꼽히는 있는 3D 프린팅이 헬스케어 산업에서 획기적인 변화를 이끌고 있다.
이미 의수와 인공뼈, 이식용 혈관 등 광범위한 분야에서 활용되고 있는데다 적은 비용으로 제품 설계 및 개발이 가능해 높은 수준의 혁신이 기대된다는 것이다.
한국산업기술평가관리원은 최근 PD이슈리포트 ‘헬스케어 산업에서의 3D 프린팅 혁신 사례’를 통해 의료산업에서의 3D 프린팅을 집중조명했다.
영국 로봇 의수 벤처 기업 오픈바이오닉스(Open Bionics)는 가격이 저렴하고 무게가 가벼운 ‘Ada 의수’를 개발했다.
이 의수는 사용자 스스로 프린팅 할 수 있다는 점이 특징이다. 오픈 바이오닉스 온라인 포털 시스템을 통해 부품을 구입할 수 있으며 48시간 이내에 제작이 가능하다.
이렇게 제작된 의수 무게는 300g 이하로 가볍고 가격이 저렴해 경쟁제품보다 효율성이 높다.
프로스트 앤 설리번 최대호 팀장은 “2015년 의수와 로봇 손의 상업화가 시작돼 2017년 초 쯤 광범위하게 도입될 전망”이라며 “로봇과 가전제품과의 융합에 힘입어 다양한 분야에서 해당 기술의 도입률이 높아질 것”이라고 설명했다.
러시아 국립 톰스크 폴리테크닉 대학(Tomsk Polytechnic University)은 생체에 적합한 ‘생분해성 인공뼈’를 만들어냈다.
이 인공뼈는 적층가공기술(재료를 층층이 쌓아서 만드는 방식)을 이용해 인공뼈를 생산하는 과정이 매우 간편하고 가격 합리적이라 소요 시간과 비용을 크게 절감할 수 있다.
특히 생체에 적합한 재료들로 프린팅하기 때문에 인체에서 인공뼈에 대한 거부반응이 일어나지 않는다.
프로스트 앤 설리번 이종현 연구원은 “현재 이 기술은 개발 및 시험 단계에 머물러 있지만 2020년 말까지는 의료산업에 도입돼 막대한 이점을 가져다 줄 것”이라고 밝혔다.
미국 메릴랜드 대학교(University of Maryland)는 선천성 심장병을 위한 3D 바이오 프린팅 혈관 이식 기술을 개발했다.
연구팀은 실험쥐 심장에 해당 이식용 혈관을 시험했으며, 이 시험에서 이식용 혈관이 세포 구조를 따른다는 것을 증명해 냈다.
이 때 이식용 혈관은 기존 이식 과정에 사용된 실제 혈관과 비슷한 역학적 특성들을 보여 머지않아 의료산업에 큰 영향을 미칠 것으로 기대되고 있다.
최 팀장은 “3D 프린팅 이식용 혈관이 관상 동맥성 심장병을 해결할 수 있다는 것이 곧 증명될 것”이라고 전했다.
영국 노팅엄 트렌트 대학(Nottingham Trent University)는 사고 환자와 암 환자들을 위한 뼈 이식을 연구하고 있다.
그동안의 이식용 뼈와 척추, 흉골에 대한 3D 프린팅 연구를 보면 해당 기술로 내구력을 유지시키고 환자 몸속에 있는 뼈들과 비슷한 구조의 다공성 레벨을 보유하기 위해선 더 많은 연구가 필요했었다.
하지만 연구팀은 미세 구조 단계에서 재료의 성장 결정을 유지시키고 조절함으로써 인공뼈 개발에 소요되는 시간과 비용을 크게 줄이고, 인공뼈의 전반적인 특성을 개선시킬 수 있었다.
이 연구원은 “연구팀은 최근 3D 프린팅 방법과 결정 세포들을 유지하고, 조절 과정을 최적화시키는 연구를 수행하는 등 시장 진입에 다가서고 있다”고 말했다.
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