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  [이영란의 메가트렌드 읽기-미리보는 '유엔미래보고서 2045'] ②3D프린터가 바꾸는 세상 - 불로장생의 시대
글쓴이   박영숙유엔미래포럼 작성일 : 2014-09-30 20:14 (조회 : 2145)

[이영란의 메가트렌드 읽기-미리보는 '유엔미래보고서 2045'] ②3D프린터가 바꾸는 세상 - 불로장생의 시대

  • 이영란기자
  • 2014-09-22 08:04:14

인공 장기·인체조직 등 찍어내 이식

상상 초월 재생의술 실현 머지 않다

미래에 인간의 신체를 프린트하게 되면 아침에 어떤 얼굴을 쓰고 나갈지 고민할 수도 있다. <유엔미래포럼 제공>
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귀·혈관·피부·방광 등
이미 프린트 성공
심장 인쇄도 연구 활발


3D프린터가 나온 지 30년이다. 3D프린터는 인간의 삶을 바꾸면서 2017년경이 되면 피크를 이루고 보편화가 이뤄진다.

그중에서도 가장 경이할 만한 것이 인간의 신체가 프린트된다는 점이다. 이른바 ‘3D 바이오프린팅(Bioprinting)’인데, 신체의 장기나 조직 혈관을 프린트하는 기술이다.

바이오프린터는 바이오 잉크, 젤, 바이오 종이, 줄기세포, 세포를 생성하는 과정으로 인쇄된 신체를 수술하여 장기를 교체할 수 있다.

생물학적 구조를 제조하는 3D 바이오프린터는 일반적으로 세포와 같은 입체적인 구조를 생성하기 위해 연속적인 바이오 층을 프린트하여 장기를 만들어간다. 신체의 모든 조직은 자연적으로 다른 종류의 세포와 구획되기 때문에 세포를 인쇄하기 위한 많은 기술은 제조 과정에서 세포의 안정성과 생존력을 보장하는 능력이 생긴다. 바이오프린트 사용법에는 포토 리소그래피, 자기 바이오프린팅, 조형 및 압출 세포기술이 있다. 바이오프린트된 조직이 인큐베이터에 전송될 때 세포기반 사전 조직이 장기조직으로 성숙한다.

미국 샌디에이고 소재 오르가노보(Organovo)가 초기단계의 재생의학으로 3D 바이오프린트를 하는 최초의 회사이다. 외과 이식수술이 가능한 조직은 기본적인 피부조직, 심장조직, 혈관을 인쇄할 수 있도록 최적화되어 있다. 영국 스완지대학의 연구팀은 피부나 조직 재건 수술의 궁극적인 사용을 위한 부드러운 조직과 인공뼈를 생산하는 바이오프린팅 기술을 보유하고 있다.

미래사회에서는 신체나 장기가 고장이 나면 절반 혹은 일부를 떼어낼 필요 없이 자신의 피부나 조직으로 키운 장기 전체를 교체하게 된다. 위장 전체를 떼어내고 붙인다. 미래예측에서 가장 어려운 프린트 장기는 바로 위장과 췌장이라고 한다. 그 이유는 소화액을 생산하는 기능을 아직도 3D프린트로 프린트한 장기는 갖지 못하기 때문이다.

이미 프린트가 되고 있는 장기는 귀, 혈관, 피부, 방광 등이다. 얼마 되지 않아 심장도 프린트할 수 있는데, 우리는 흔히 심장이 가장 프린트하기 힘들 것이라고 생각하지만 심장은 프린트하기가 손쉬운 장기 중 하나다. 심장의 역할이 피를 여기저기로 압력을 넣어 보내는 작용이어서, 이런 작용보다는 위장이나 췌장, 지라 등에서 소화액이나 담즙 등이 생산되게 하는 것이 가장 어렵다고 한다.

그런데 선진국에서는 최근 4D의 프린터에 대한 연구가 활발해지고 있다고 한다.

분자의 자기 조직화 능력이 있는 분자들이 정해진 배열에 따라 스스로 형태를 만들어가는 프로세스는 이제 바이오 시스템이나 나노기술에서 흔한 기술이다. MIT 연구원들이 이런 프로세스를 4D프린팅에 적용하여 3D 프린터로 만든 부품들이 정해진 모양과 구조에 따라 스스로 조립하여 하나의 완성품을 만들 수 있도록 하는 연구가 상당한 진척을 이뤘다는 소식이다.

이영란기자 yrlee@yeongnam.com
▨자료제공= 박영숙 유엔미래포럼 한국대표


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