[뉴스비전e 김호성 기자] 3D 바이오 프린팅이 유망기술로 관심을 모으면서 해외 뿐만 아니라 국내에서도 바이오 프린터 기술에 대한 연구가 진행되고 있다.

글로벌 기업 및 연구기관들은 3D 바이오 프린팅 기술을 인공간이나 뼈 이식에 적극적인 연구를 시도해, 테스트용 3D간 판매도 시작했다. 반면 국내는 기업 참여가 부진한 가운데 대학과 연구기관이 주도하고 있는 구도다. 

▲ 발전 중인 3D 바이오 프린터, 줄기세포·인공혈관·간조직·뼈 등 적용 다양화

해외에서는 연이은 동물 이식 실험을 통해 가능성을 타진하고 있다. 도야마 대학의 마코토 나카무라(Makoto Nakamura) 교수는 잉크젯 프린터의 잉크 입자 크기가 사람 세포와 비슷하다는 점에서 착안하여 3D 바이오 프린터를 개발했다. 

또한 중국 캉위젠(康裕建) 쓰촨(四川) 대학은 3D 프린터로 원숭이의 지방층에서 추출한 줄기세포를 넣어 혈관을 찍어내어 같은 원숭이에 이식을 성공하였고, 인공혈관은 캉 교수가 CEO 를 맡은 리보텍(Revotek)이 자체 개발한 3D 프린팅 기술로 제작했다.

미국 바이오벤처 Organovo 사는 제약사의 약물 독성 검사를 위한 3D 간 조직 판매를 개시한바 있다.  약물에 노출되어 있는 동안 42 일까지 생존 가능하다고 발표했고, 이후 2016년 12월에는 사람 간 조직을 3D 프린터로 찍어내 쥐에 이식하는데 성공했다.

또한 미국 Wake Forest 대학 재생의학연구소 앤서니 아탈라 교수와 강현욱 박사가 인체 세포로 찍어낸 사람 귀를 쥐에 이식하는데 성공했다.

대기업의 바이오 프린팅 산업 참여로 상용화가 가속 중이다. 미국 거대 헬스케어 기업인 존슨앤존슨(Johnson&Johnson)은 North Florida 대학, 벤처들과 공동으로 약품 및 수술기구 등을 연구 중이고 미국 TRS(Tissue Regeneration Systems)사는 이식용 뼈를 인쇄하는 연구를 진행 중이다.

캐나다 기업인 Aspect 사는 대퇴골과 정강이 사이에서 쿠션같이 충격 흡수를 하며 가장 흔하게 부상이 발생하는 무릅 반월상 연골을 프린터로 찍어내는 것을 시도하고 있는 것으로 알려졌다. 프랑스 화장품 회사인 로레알(L’Oreal)은 3D 프린터로 동물시험규제에 대비한 화장품이나 화학물질을 시험할 인공 피부를 찍어내는 것을 연구 중이다. 

▲기업참여 부진한 국내 바이오프린팅 시장...대학·연구기관 주도

국내 업체는 아직 3D 프린팅 자체에 대한 개발 참여는 부진한 상황이며, 바이오 프린팅 관련 장비와 소재 또한 대부분을 수입에 의존하고 있다. 하지만 일부 대학·연구기관에서 3D 바이오 프린팅 관련 연구와 시제품 제작 연구가 이루어지고 있다. 

UNIST 김정범 교수는 재생 불가능한 척수를 바이오 프린팅하기 위해 환자의 줄기세포로 척수를 3D 프린터로 만드는 연구를 수행 중이다. 국내 기업 로킷(Rokit)사는 2016년 다양한 방식의 출력이 가능한 연구용 바이오 프린터 인비보(invivo)를 출시하였다. 가톨릭대 박후준 교수와 포항공대 조동우 교수는 3D 바이오 프린팅을 활용하여 혈관화된 심장근육 패치를 개발하였다. 

3D 프린팅은 알약, 푸드 프린팅, 인체친화 건축물 자재까지 활용 범위가 확대되고 있다. 우리나라의 수준 높은 생명공학, 의료기술, ICT 가 시너지를 낼 수 있는 유망산업으로 성장 가능성이 높은 분야로 보인다. 

인공관절, 임플란트, 보청기 등 기성 제품으로는 해결할 수 없는 부분을 3D 바이오 프린팅을 통해 인체 맞춤형으로 제작하게 되면 우수한 의료적 효과와 함께 치료 분야에서의 새로운 가능성이 기대된다. 나아가 건강을 통한 복지국가 건설과 미래 먹거리 산업으로 발전될 것으로 기대되고 있다.