▣ 살아있는 세포로 만들어진 주입용 젤과 3D 프린팅 기술의 실증화

바이오 엔지니어와 의사들이 3D 프린팅 기술과 주입용 몰드를 사용하여 인공 귀를 창조했는데, 이것은 소이증(microtia, 귓바퀴의 형성 부진으로 인해 귓불만 있고 다른 부분은 거의 없는 상태로 작은 귀증이라고도 함)이라고 불리는 선천성 기형을 가지고 태어난 어린이들에게 희망이 될 것이다.

 

Source: Lindsay France/University Photography

A 3D printer deposits cells encapsulated in a hydrogel that will develop into new ear tissue. The printer takes instructions from a file built from 3D photographs of human ears taken with a scanner


[PLOS ONE]에 발표된 연구 결과에서, 코넬대학교 바이오의학 엔지니어들과 웨일 코넬 의과대학원(Weill Cornell Medical College) 의사들은 살아있는 세포로 만들어진 주입용 젤과 3D 프린팅 기술이 어떻게 사람의 귀와 실질적으로 비슷한 귀를 만들 수 있는지를 실증화해 보였다. 지난 3개월 동안, 이러한 유연한 귀는 연골을 몰딩시키는 데 사용되었던 콜라젠을 대체하는 연골을 생장시키는 데 성공했다.


‘이 기술은 의학과 기본 과학 모두에 윈-윈이 되는 것으로, 공동 연구작업으로 얻게 되는 성과를 잘 설명해 준다.’라고 이 의과대학원 바이오의학 엔지니어링 조교수이자 이 논문의 공동 저자인 Lawrence Bonassar씨는 말했다.


이 임플란트 귀는 귀 변형(ear deformity)을 가지고 태어난 어린이들을 도우려고 성형외과 의사들이 오랫동안 원한 솔루션일 수 있다고 뉴욕시의 웨일 코넬 의과대학원 성형외과 수술(plastic surgery) 조교수이자 바이오재생 의학 및 수술 실험실(Laboratory for Bioregenerative Medicine and Surgery) 책임자이며 이 논문의 공동 저자인 Jason Spector 박사는 말했다.


‘이와 같은 바이오엔지니어링된 귀 대체품은 사고나 암으로 외귀의 일부를 잃어버린 사람들에게도 도움이 될 수 있다.’라고 Spector 박사는 발표에서 말했다. 대체용 귀는 보통 스티로폼과 같은 연도를 가진 물질로 만들어지거나 때로는 의사들이 환자의 늑골로부터 하베스팅된 귀를 제작한다. 이 작업은 어린이들에게는 도전적이며 고통이 수반되며, 새로 만들어진 귀는 거의 완전히 자연스럽지 않거나 잘 동작하지도 않는다고 Spector 박사는 말했다.


임플란트 귀를 제작하기 위해, Bonassar씨와 동료는 사람의 귀에 대한 디지털화된 3D 이미지로부터 출발하여, 몰드를 조립하는 3D 프린터 장치를 사용하여 그 이미지를 디지털화된 단단한 귀로 변환시켰다.


이 코넬대학원에서 개발된 높은 밀도의 젤은 몰드가 제거되면 잼과 같은 연도를 가진다. 콜라젠은 카트리지가 생장하는 비계와 같이 동작한다.


Bonassar씨에 의하면, ‘몰드를 디자인하는 데 반나절이 소요되고 그것을 프린트하는 데 하루 정도가 소요된다. 젤을 주입하는 데 30분이 걸리고, 그다음 우리는 15분 후에 귀를 제거한다. 우리는 귀의 불필요한 부분을 절개한 다음, 그것을 임플란트하기 이전에 세포 배양 매개체를 배양함으로써 며칠 동안 그것을 배양하게 된다.


외귀가 완전히 발달하지 못하는 소이증은 매년 10,000회의 출생 중에 1회에서 4회 정도가 발생한다. 소이증을 가지고 태어난 많은 어린이는 온전한 내귀를 가지고 있지만, 외부 구조의 상실로 청력을 잃어버리게 된다.


Spector 박사에 의하면, 어린이에게 바이오엔지니어링된 귀를 임플란트하기에 가장 좋은 시점은 5살 또는 6살 정도 되었을 때이다. 그 나이에서, 귀는 어른의 귀 크기의 80% 정도로 자란다.


만약 앞으로의 모든 안전 및 효과 실험이 수행된다면, 이 기술은 3년 이내에 코넬대학원이 바이오엔지니어링을 진행한 최초의 휴먼 임플란트가 될 것이라고 Spector 박사는 말했다.

 

URL : http://www.theengineer.co.uk/sectors/medical-and-healthcare/news/3d-printing-techniques-produce-artifical-ear-from-living-cells/1015616.article

 

<출처>KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2013.02.28

Posted by TopARA
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