국내 연구진이 3D 바이오 프린팅으로 몸 안에서 분해되는 뼈조직 등 체내 이식형 의료용 물질을 개발했다. 얼굴 뼈 복원, 치초골과 구강악 재생 등에 활용될 전망이다.
윤원수 한국산업기술대 기계공학과 교수는 미래창조과학부와 연구성과실용화진흥원의 `신산업 창조 프로젝트`를 수행하며 사업단 단장으로 이번 연구를 진행했다. 윤 단장은 생체 재료 적용이 가능한 3D 바이오 프린팅 시스템을 구축하고 몸 속에서 분해되는 골조직과 연조직 재생·재건용 의료제재를 개발했다고 31일 밝혔다.
사업단은 국내 최초로 3D프린팅 기술을 기반으로 체내 이식형 생분해성 의료제재를 생산하는데 성공했다. 3D프린팅과 바이오 기술이 결합된 3D 바이오 프린팅 분야 신시장을 창출하고 환자맞춤형 의료시대의 도래를 앞당길 것으로 기대된다.
그동안 얼굴뼈 등에 손상을 입은 환자는 신체의 다른 조직에서 뼈를 추출해 손상된 결손부위에 맞게 깎은 후 이식해야 하는 어려움이 있었다. 수술시간도 8시간 이상 걸렸다.
3D프린팅 기술을 적용하면 환자맞춤형으로 손상을 입은 부위에 완벽히 일치하는 보형물을 만들어 삽입할 수 있다. 뼈를 몸에서 빼낼 필요가 없고 주변 조직과 융합돼 자가 조직으로 재생될 수 있도록 도와주며 수술시간도 2시간 이내로 줄어든다.
사업단이 3D프린팅 기술로 생산한 의료제재는 체내에서 2~3년 동안 유지되면서 자기조직으로 대체된 다음 분해되어 없어진다는 것이 가장 큰 특징이다.
티타늄, 실리콘 등 현재 사용되는 대다수 체내 이식형 의료용 제재 물질들은 분해되지 않는 재료로 만들어져 우리 몸에 이식했을 경우 영구적으로 남아 염증 유발 등 부작용이 발생할 수 있다. 하지만 사업단은 미국 FDA 승인을 받은 생분해성의료용고분자(biodegradable polymer) 물질인 PCL(폴리카프로락톤)과 뼈의 재생을 유도할 수 있는 TCP(제3인산칼슘)를 활용했다.
인체 세포를 포함한 바이오잉크를 출력해 장기, 피부, 연골, 심근조직 등 다양한 인체 조직을 재생할 수 있는 세포프린팅 시스템으로 확장 가능하다.
사업단은 올해 3월 식약처에서 PCL 단일 재료로 만들어진 생분해성 의료용 메쉬(두개골 성형재료)에 대한 범위허가를 얻었다. 3D프린팅으로 생산한 다양한 규격의 제품을 판매할 수 있게 됐다. 이 제품들은 창업기업인 티앤알바이오팹(T&R Biofab)이 국내 종합병원과 개인병원을 대상으로 시판을 시작했다.
사업단은 골 재생 능력 향상을 위해 PCL과 TCP가 함께 사용되는 복합 특수재질의 두개골 성형재료와 PCL 단일재료의 치주조직 재생 유도재에 대한 식약처 품목허가를 신청한 상황이다. 4개 제품군에 대한 미국 FDA 심사 신청서를 제출할 계획이다.
송혜영기자 hybrid@etnews.com
