'협착 뇌혈관' 인공혈관모델 제작…3D바이오프린팅 활용

[부산=뉴시스] 이아름 기자 = 3D 바이오프린팅 기술로 협착된 뇌혈관 구조와 혈류 변화를 실제와 가깝게 재현한 인공 모델이 개발됐다.

부산대학교 의생명융합공학부 김병수 교수 연구팀이 포항공과대학교 기계공학과 조동우 교수 연구팀과 공동으로 3D 바이오프린팅 기술을 활용해 협착 뇌혈관을 모사한 인공 혈관 모델 제작에 성공했다고 23일 밝혔다.

이번 인공 혈관 모델은 내피세포가 자랄 수 있는 지지 구조물 '세포외기질(ECM)' 기반의 하이브리드 바이오잉크와 3D 동축(同軸) 바이오프린팅 기술을 적용해 실제 혈관과 유사한 구조와 기능을 구현했다. 특히 내경 250~500㎛(마이크로미터·0.001㎜) 크기의 협착 부위를 정밀하게 재현했고 혈류 변화에 따른 염증 반응도 모사했다.

연구팀은 돼지 유래 혈관 탈세포화 ECM에 콜라겐과 알지네이트를 혼합한 바이오잉크를 개발해 기계적 강도를 65배 이상 향상시켰다. 또 혈류역학 시뮬레이션과 실제 실험을 통해 모델의 정확성을 검증했다.

김 교수는 "이번 연구는 병리적 혈류 환경을 체외에서 구현하고 내피세포의 염증 반응까지 정량적으로 분석할 수 있는 새로운 플랫폼을 제시했다는 점에서 의의가 크다"며 "혈관 질환의 기전 연구와 맞춤형 치료 전략 개발에도 활용될 것"이라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 산업통상자원부의 지원을 받았다. 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)' 지난달 30일자에 게재됐다.


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