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[데일리메디 백성주 기자] 국내 바이오기업이 인체 이식 가능한 3D 프린팅 구조체의 물리적 특성을 변화시킬 수 있는 제조 방법을 고안해 냈다.
해당 기술은 환자 개인 맞춤형 인체 이식 의료기기의 플랫폼으로 활용될 수 있는 원천 기술을 확보했다는 점에서 의미가 크다는 평가다.
조직재생의학 연구개발(R&D) 전문기업 엘앤씨바이오는 이 같은 내용의 특허를 출원했다고 6일 밝혔다.
3D 프린팅은 3차원 설계도에 따라 인쇄하듯 한 층씩 소재를 쌓아 올려 원하는 형태의 제품을 만드는 기술이다. 조직공학 및 재생의학 분야 임플란트, 지지체 제작 및 인공장기 개발을 위해 활용된다.
조사에 따르면 글로벌 3D 프린팅 시장은 연평균 18%의 높은 성장세를 보이며, 2025년에는 300억달러(약 35조원) 규모에 이를 것으로 전망된다.
3D 프린팅 의료기기는 제조 후 형태를 유지하는 것이 필수적이므로 대부분 탄성 및 강도를 가지는 생분해성 합성고분자 소재를 잉크로 사용한다.
하지만 생분해성 합성고분자는 조직에서 세포 부착, 증식 및 분화의 기능이 없기 때문에 구조체 자체에 생체 기능성을 갖지 못한다.
생체 내에서 기능을 하는 세포외기질 및 하이드로겔과 같은 생체고분자로 이뤄진 기능성 잉크를 함께 사용해 구조체를 제작하는 것이 일반적이다.
엘앤씨바이오는 인체 조직과 유사한 강도와 탄성을 갖도록 기존 생분해성 합성고분자에 조직 재생 역할을 수행할 생체고분자가 더해진 복수의 잉크를 사용했다.
이와 함께 구조체 전체적인 크기는 유지하면서 조직 재생에 필요한 물질의 함량은 증가시키는 기술을 개발, 구조체 지지의 역할은 유지한 채 생체 기능성 효과를 높였다.
해당 특허출원 기술은 세 단계로 나눠딘다. 첫번째 과정으로 생분해성 고분자와 인체조직유래 세포외기질 기반 생체고분자 잉크를 사용한 3D 프린팅 분사 방식을 통해 생분해성 고분자 잉크의 라인 간격 크기를 조절한다.
두번째 과정에서 해당 간격에 적합한 생체고분자 잉크의 노즐을 선정 및 교체하여 분사함으로써 생성된 간격을 채워 층을 만들고, 마지막으로 앞선 두 단계를 반복 적층하여 구조체를 제작한다.
이번 특허 출원으로 엘앤씨바이오는 이식하고자 하는 인체 각 부위에 적합한 물성을 가지고, 이식 후 체내에서 조직 재생을 촉진하며 구조를 안정적으로 유지할 수 있는 구조체를 개발하게 됐다.
회사 관계자는 “기존에 등록한 3D 프린팅 바이오 잉크 특허 기술과 더불어 이번 특허 출원을 통해 3D 프린팅을 활용한 독자적인 의료기기 개발을 바탕으로 미래 혁신 의료기술에 한층 더 다가가게 됐다”고 강조했다.
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