Àΰ£ÀÇ Á¶Á÷°ú Àå±â, ÇöÀç Á¦Á¶ Áß
Àΰ£ Áٱ⠼¼Æ÷¿Í 3D ÀûÃþ Á¦Á¶ ±â¼úÀÌ ¸¸³ª ºñ¿ë È¿À²ÀûÀÎ, ÀÌ½Ä °¡´ÉÇÑ ÀÎü Á¶Á÷ ¹× Àå±â Á¦Á¶°¡ °¡´ÉÇØÁö°í ÀÖ´Ù. ÀÌ°ÍÀÌ °¡Á®¿Ã ¾öû³ ÇýÅÃÀ» ¹«¾ùÀϱî? ÇöÀç ¿¬±¸´Â ¾îµð¿¡¼ ÀÌ·ïÁö°í ÀÖÀ»±î? ¾î¶² Àå¾Ö¹°ÀÌ ³²¾Æ ÀÖÀ»±î?
3D ¹ÙÀÌ¿À ÇÁ¸°ÆÃÀº °íµµ·Î Á¤±³ÇÑ Á¦Á¶ °øÁ¤À¸·Î ¼¼Æ÷·ÎºÎÅÍ Á¶Á÷°ú ÁÖ¿ä Àå±â¸¦ ÀμâÇÒ ¼ö ÀÖµµ·Ï ¼³°èµÇ¾ú´Ù. ÀÏ´Ü ¿Ï¼ºµÇ°í ½ÂÀÎµÇ¾î »ó¾÷ȱîÁö ÁøÇàµÇ¸é ÀÌ ±â¼úÀº ¡®À̽ÄÀÇ °æÁ¦ÇС¯À» ¿ÏÀüÈ÷ µÚ¹Ù²Ù°í, ±× ÇýÅÃÀÌ ´ëü Àå±â°¡ ÇÊ¿äÇÑ È¯ÀÚ»Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó ¿ì¸® »çȸ Àüü¿¡ Á÷Á¢ Àü´ÞµÉ °ÍÀÌ´Ù.
ÇöÀç ÀÌ½Ä °úÁ¤Àº ȯÀÚ°¡ ÀûÀýÇÑ ±âÁõÀÚ¸¦ ±â´Ù¸®°í, À̽ÄÀÌ µÇ´õ¶óµµ ½Åü°¡ ÀÌ½Ä Àå±â¸¦ °ÅºÎÇÒ À§Ç輺ÀÌ »óÁ¸ÇÏ°í ÀÖ´Ù. ±×·¯³ª 3D ¹ÙÀÌ¿À ÇÁ¸°Æà ±â¼úÀº ȯÀÚ¿¡°Ô °áÇÔÀÌ ¹ß»ýÇÒ ¼öµµ ÀÖ´Â Àå±â ´ë½Å, Ưº° Á¦ÀÛµÈ ¸ÂÃãÇü Àå±â¸¦ Á¦°øÇØÁÙ ¼ö ÀÖ´Ù.
1990³â´ë Áٱ⠼¼Æ÷ ¿¬±¸°¡ ½ÃÀÛµÈ ÀÌ·¡ ¹ÙÀÌ¿À ÇÁ¸°ÆÃÀÇ ¹ßÀüÀ» »ìÆ캸¸é, Áö³ 20¿© ³â µ¿¾È ÀÌ ±â¼úÀº ²ÙÁØÈ÷ ¹ßÀüÇØ¿ÔÁö¸¸ ȯÀÚÀÇ ½ÇÁ¦ Àå±âó·³ ±â´ÉÇÏ´Â º¹ÀâÇÑ 3D Á¶Á÷ ±¸¼º¹°À» »ý»êÇÏ´Â ´É·Â¿¡ À־ ¿©ÀüÈ÷ ¹ÌÈíÇÑ »óȲÀ̾ú´Ù. ¿ª½Ã °¡Àå Å« Àå¾Ö¹°Àº »ýüÀûÀ¸·Î ÀμâµÈ ´Ù¼¼Æ÷ 3D Á¶Á÷ ±¸Á¶¸¦ ±â´ÉÀû Á¶Á÷À¸·Î ¡®¼ºÀå(maturing)¡¯½ÃÅ°´Â º´¸ñ Çö»óÀ» ÇØ°áÇÒ ¼ö ÀÖ´Â Á¶Á÷ ¹è¾ç ±â¼ú°ú °ü·ÃÀÌ ÀÖ´Ù.
ÇÏÁö¸¸ 2021³â 2¿ù, ½Ì°¡Æ÷¸£´ëÇÐ ¿¬±¸ÆÀÀº ´ÙÀ½°ú °°Àº ½ÉÃþ ¸®ºä¸¦ ¹ßÇ¥Çß´Ù.
- ÃÖ±Ù ¹ÙÀÌ¿À ÇÁ¸°Æà ±â¼úÀÇ ¹ßÀü
- ¹ÙÀÌ¿ÀÀ×Å© °³¹ßÀÇ ÁøÀü
- ¹ÙÀÌ¿ÀÇÁ¸°Æÿ¡¼ ¡®Á¶Á÷ ¼ºÀ塯À» À§ÇÑ »õ·Î¿î Àü·«ÀÇ ±¸Çö
¿¬±¸ÆÀÀº »ýü ¸ð¹æ(biomimicry), Ç÷°ü½Å»ý(Ç÷°üÈ, vascularization)À» ´Þ¼ºÇÏ°í, ÇغÎÇÐÀûÀ¸·Î Á¤È®ÇÑ 3D »ý¹°ÇÐÀû ±¸Á¶¸¦ Çü¼ºÇÏ´Â °Í°ú °°Àº, Àå±â Àμ⠺о߿¡ ³²¾Æ ÀÖ´Â ÀϺΠÀå¾Ö¹°À» ±Øº¹ÇÔÀ¸·Î½á Àΰ£ Àå±â¸¦ ¸¸µé°í 3D ¹ÙÀÌ¿À ÇÁ¸°ÆÃÀ» ¾î¶»°Ô º¸¿ÏÇÒ °ÍÀΰ¡¿¡ ´ëÇÑ Æú¸®¸Ó °úÇÐ(polymer science)ÀÇ ¿ªÇÒ¿¡ Ưº°ÇÑ °ü½ÉÀ» ±â¿ï¿´´Ù. ƯÈ÷, Ç÷°ü½Å»ý°ú ºÎºÐÀûÀ¸·Î ±â´ÉÇÏ´Â Á¶Á÷À¸·Î ÀáÀçÀû ¼ºÀåÀÌ °¡´ÉÇÑ, Àΰ£ ±âÁØÀÇ Á¶Á÷ ¶Ç´Â ±â°üÀ» Á¦ÀÛÇÏ´Â °ÍÀÇ °¡´É¼º¿¡ ´ëÇØ À̾߱âÇß´Ù.
±×·¯³ª ¿©ÀüÈ÷ ¹ÙÀÌ¿À »ê¾÷Àº Á¶Á÷ ƯÀ¯ÀÇ ¼¼Æ÷¿Ü ¸ÅÆ®¸¯½º(extra-cellular matrices, ECM)¿Í Á¶Á÷ ¼ºÀå °úÁ¤ÀÇ º¹À⼺ ¶§¹®¿¡ ÀÌ½Ä °¡´ÉÇÑ Àΰ£ Á¶Á÷À̳ª Àå±â¸¦ ¾ÈÁ¤ÀûÀ¸·Î ¹ÙÀÌ¿À ÇÁ¸°Æà ÇÒ ¼ö ¾ø´Â »óȲÀÌ´Ù. ÀÌ´Â ¿©·¯ À¯ÇüÀÇ ¼¼Æ÷¸¦ Áö¿øÇÏ´Â ÀûÀýÇÑ ¡®°ø»ý ¹è¾ç ¹èÁö(co-culture medium)¡¯°¡ ºÎÁ·ÇÏ°í, ÀÌ½Ä Àü¿¡ ¡®Á¶Á÷ ÄÁµð¼Å´×¡¯ÀÌ ÇÊ¿äÇϱ⠶§¹®ÀÌ´Ù.
¿äÄÁ´ë, 3D ¹ÙÀÌ¿À ÇÁ¸°Æà Àå±â´Â ¾ÆÁ÷ »ó¿ëȱîÁö °¥ ±æÀÌ ¸Ö´Ù. ÇÏÁö¸¸ ÃÖ±Ù ¸î ³â µ¿¾È ÀÌ ±â¼úÀÌ ÀÌ·é ³î¶ó¿î µµ¾àÀº ÁÖ¸ñÇÒ ¸¸ÇÏ´Ù. ¹°·Ð ÇöÀç´Â ½ÇÇè½Ç¿¡ ¸Ó¹«¸£°í ÀÖÁö¸¸ ÀÌ ±â¼úÀÌ °¡Áø ÀáÀç·ÂÀ» ½ÇÇöÇϱâ À§ÇØ ¿¬±¸ÀÚµéÀº Á¶Á÷ °íÀ¯ÀÇ ¹ÙÀÌ¿À À×Å©¸¦ »ý¼ºÇÏ°í Á¶Á÷ ¼ºÀå °úÁ¤À» ÃÖÀûÈÇÏ´Â µ¥ ÇÊ¿äÇÑ ±â¼úÀû °úÁ¦¸¦ ±Øº¹ÇÏ·Á ½Ãµµ ÁßÀÌ´Ù.
±×·¸´Ù¸é Àΰ£¿¡°Ô ÀÌ½Ä °¡´ÉÇÑ Àå±â¸¦ ¾ÈÁ¤ÀûÀÌ°í °æÁ¦ÀûÀ¸·Î Á¦ÀÛÇÏ´Â µ¥ ¹æÇØ°¡ µÇ°í ÀÖ´Â ÇöÀçÀÇ Àå¾Ö¹°Àº ¹«¾ùÀϱî? À̸¦ ±Øº¹Çϱâ À§ÇØ ÇöÀç ÁøÇà ÁßÀÎ 7°¡Áö ȹ±âÀûÀÎ ¿¬±¸ ÇÁ·Î±×·¥À¸·Î »ìÆ캸ÀÚ.
1. ¿À´Ã³¯ °¡Àå ³Î¸® »ç¿ëµÇ´Â 3D ÇÁ¸°Æà Á¢±Ù ¹æ½ÄÀº ¹ÙÀÌ¿À À×Å©·Î ºÒ¸®´Â »ý¹°ÇÐÀû Àç·á ¼Ö·ç¼ÇÀ» ÁÖ»ç±â ÆßÇÁ ¾ÐÃâ±â¿¡ ·ÎµùÇÏ°í 3D °³Ã¼¸¦ ¸¸µé±â À§ÇØ ·¹À̾·Î ÁõÂø½ÃÅ°´Â ¼Ö·ç¼ÇÀ» »ç¿ëÇÑ´Ù. ±×·¯³ª Áß·ÂÀ¸·Î ÀÎÇØ ºÎµå·´°í ¾×ü »óÅÂÀÎ ¹ÙÀÌ¿À À×Å©°¡ ¿Ö°îµÉ ¼ö ÀÖ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ¹ÙÀÌ¿À À×Å©ÀÇ ¿Ö°îÀº Ãæ½Çµµ¿¡ ¼Õ½ÇÀ» ÃÊ·¡Çϱ⠶§¹®¿¡, ¼ºÀÎÀÇ ±âÁØ¿¡ ¸Â´Â ±â´ÉÀûÀÎ Å©±âÀÇ Á¶Á÷°ú ±â°üÀ» Á¦ÀÛÇÏ´Â µ¥ ¾î·Á¿òÀÌ ÀÖ´Ù.
ÀÌ¿¡ Ä«³×±â¸á·Ð´ëÇÐ(Carnegie Mellon) ¿¬±¸ÆÀÀº ¸î °¡Áö °íÀ¯ÇÑ °³³äÀ» ±¸ÇöÇÏ´Â ÇÁ·¹½¬(Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels, FRESH)¶ó´Â »õ·Î¿î ±â¼ú·Î ÀÌ ¹®Á¦¸¦ ÇØ°áÇß´Ù.
ù°, Áö¿ø ¹è½º(support bath)´Â ¾ÐÃâ ¹Ù´ÃÀÇ ¿òÁ÷ÀÓÀ» Çã¿ëÇÏ¸é¼ À̵éÀÌ °æ鵃 ¶§ À§Ä¡¸¦ À¯ÁöÇÏ¸é¼ ¼¼Æ÷¿Í ¹ÙÀÌ¿À À×Å©ÀÇ Àμ⸦ °¡´ÉÇÏ°Ô ÇÑ´Ù. µÑ°, ÇÁ·¹½¬ Áö¿ø ¹è½º ¶ÇÇÑ Àμ⠰úÁ¤¿¡¼ ³ôÀº ¼¼Æ÷ »ýÁ¸·ÂÀ» À¯ÁöÇϴ ȯ°æÀ» Á¦°øÇÑ´Ù. ¸¶Áö¸·À¸·Î, ÇÁ·¹½¬´Â 3D ¹ÙÀÌ¿À ÇÁ¸°Æà ¹æ¹ý Áß °¡Àå ±¤¹üÀ§ÇÑ ¹ÙÀÌ¿À À×Å©·Î ÀÛ¾÷ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ±â´ÉÀ» Á¦°øÇÑ´Ù. ÀÌ·Î ÀÎÇØ ÇöÀç ´Ù¾çÇÑ ¿¬±¸±â°üµéÀÌ ÇÁ·¹½¬ ¹æ½ÄÀ» äÅÃÇÏ°í ÀÖ´Ù.
2. ¿À´Ã³¯ ¹ÙÀÌ¿ÀÇÁ¸°Æà ±â¼úÀº Å« Àå±â¸¦ ¸¸µé±â¿¡´Â ³Ê¹« ºÎÁ¤È®ÇÒ »Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó ¼Óµµ ¶ÇÇÑ ³Ê¹« ´À¸®´Ù. ±×·¯³ª ÃÖ±Ù ¶Ç ´Ù¸¥ µ¹Æı¸°¡ ¿·È´Ù. ¾÷°è Ç¥Áغ¸´Ù 10¹è¿¡¼ 50¹è ºü¸¥ ¹ÙÀÌ¿À ÇÁ¸°ÆÃÀÌ °¡´ÉÇØÁø °ÍÀÌ´Ù.
ÀÌ´Â ¡®±¤Á¶Çü(stereolithography)À¸·Î ºÒ¸®´Â 3D ÇÁ¸°Æà ¹æ¹ý¡¯°ú Á©¸® °°Àº ¡®ÇÏÀ̵å·Î°Ö¡¯À» °áÇÕÇÑ °ÍÀÌ´Ù. ÇÏÀ̵å·Î°ÖÀº Á¶Á÷ °øÇп¡ »ç¿ëµÇ´Â ÄÜÅÃÆ® ·»Áî¿Í ½ºÄ³Æúµå(scaffolds)¸¦ Æ÷ÇÔÇÏ´Â ¸¹Àº Á¦Ç°À» ¸¸µå´Â µ¥ ÀÌ¹Ì »ç¿ëµÇ°í ÀÖ´Ù. ¿¬±¸ÆÀ¿¡ µû¸£¸é, ÀÌ ¹æ¹ýÀ» ÅëÇØ ¼¾Æ¼¹ÌÅÍ Å©±âÀÇ ÇÏÀ̵å·Î°Ö ¸ðµ¨À» ºü¸£°Ô ÀμâÇÒ ¼ö ÀÖ°í ȯ°æ ½ºÆ®·¹½º¿¡ Àå±â°£ ³ëÃâµÇ¾î ¹ß»ýÇÏ´Â º¯Çü°ú ¼Õ½ÇÀ» ¸ðµÎ ÁÙÀÏ ¼ö ÀÖ´Ù.
3. ½ÇÇè½Ç¿¡¼ ¼ºÀåÇÑ ´ëºÎºÐÀÇ Á¶Á÷°ú Àå±â´Â ÇÑ ¹ø ÀμâµÈ ¹ÙÀÌ¿À À×Å©¿¡¼ »ì¾ÆÀÖ´Â ¼¼Æ÷ÀÇ 3D À§Ä¡¸¦ À¯ÁöÇÏ´Â µ¥ ¹®Á¦°¡ ÀÖ´Ù. ´Ù¸¸ ¹ÙÀÌ¿À À×Å©¿¡ ³»ÀåµÈ ½ÇÅ© ³ª³ë ¼¶À¯°¡ ´Ù¸¥ ¹®Á¦¸¦ ÀÏÀ¸Å°Áö ¾Ê°í ÀÌ ¹®Á¦¸¦ ÇØ°áÇØÁÙ ¼ö ÀÖ´Â °ÍÀ¸·Î º¸ÀδÙ. ¿À»çÄ«´ëÇÐ ¿¬±¸ÆÀÀº ½ÇÅ© ¼¶À¯°¡ Æ÷ÇÔµÈ ¹ÙÀÌ¿À À×Å©·Î ÀμâÇÒ ¶§ ÀμâµÈ ±¸¼ºÀÌ ¸ð¾çÀ» À¯ÁöÇÏ´Â µ¥ µµ¿òÀÌ µÇ´Â »õ·Î¿î ±â¼úÀ» °³¹ßÇß´Ù.
4. ÀϹÝÀûÀ¸·Î ¿À´Ã³¯ÀÇ Á¶Á÷°ú Àå±â´Â ¡®¿øÇÏ´Â Àå±â ¶Ç´Â Á¶Á÷ÀÇ ±âº» ±¸Á¶¡¯¸¦ Á¦°øÇÏ´Â »ýºÐÇؼº ÁöÁö ±¸Á¶¿¡ ¼¼Æ÷°¡ ½É¾îÁö´Â ½ºÄ³Æúµù ¹æ½Ä(scaffolding approach)À¸·Î ¹è¾çµÈ´Ù. ±×·¯³ª ½ºÄ³Æúµå ¹æ½Ä¿¡´Â ¿©·¯ ¹®Á¦°¡ ÀÖ´Ù. ¿ì¼± ±â°ü ¼ºÀå°ú ÀÏÄ¡ÇÏ´Â ÀûÀýÇÑ ½Ã±â¿¡ ±×°ÍµéÀ» ºÐÇØÇÏ°í »ç¶óÁö°Ô ÇÏ´Â °ÍÀÌ ±î´Ù·Ó´Ù. µÑ°, ºÐÇØ ºÎ»ê¹°ÀÌ ¶§¶§·Î À¯µ¶ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ¼Â°, ½ºÄ³Æúµå´Â ±â´ÉÀû Á¶Á÷ Çü¼º¿¡ Áß¿äÇÑ ¼¼Æ÷ °£ ¿¬°á ¹ß´ÞÀ» ¹æÇØÇÒ ¼öµµ ÀÖ´Ù.
´ÙÇེ·´°Ôµµ ½ÃÄ«°í Àϸ®³ëÀÌ´ëÇÐÀÇ °úÇÐÀÚµéÀº Áٱ⠼¼Æ÷·Î¸¸ ±¸¼ºµÈ ¡®À×Å©¡¯¸¦ »ç¿ëÇÏ¿© ÁöÁöü ¾øÀÌ »ý¹°ÇÐÀû Á¶Á÷ÀÇ 3D ÇÁ¸°ÆÃÀ» °¡´ÉÇÏ°Ô ÇÏ´Â ÇÁ·Î¼¼½º¸¦ ÃÖ±Ù °³¹ßÇß´Ù. ÀÌ µ¹Æı¸´Â ÀμⰡ ÀϾ´Â Àӽà ¡®ÇÏÀ̵å·Î°Ö ºñµå ¿åÁ¶(hydrogel bead bath)¡¯¸¦ »ç¿ëÇÏ¿© °íÀüÀûÀÎ ½ºÄ³Æúµå Áö¿ø ¾øÀÌ ¼¼Æ÷ÀÇ 3D Àμ⸦ °¡´ÉÇÏ°Ô ÇÑ´Ù.
Á© ºñµå´Â »ì¾ÆÀÖ´Â ¼¼Æ÷¸¦ ÀμâÇÒ ¶§ ÁöÁöÇÏ°í Á¦ÀÚ¸®¸¦ À¯ÁöÇÏ¸ç ¸ð¾çÀ» º¸Á¸ÇÑ´Ù. ¼¼Æ÷°¡ ÇÏÀ̵å·Î°Ö ºñµå ¸ÅÆ®¸¯½º¿¡ ÀμâµÇ¸é UV ±¤¿¡ ³ëÃâµÇ¾î ºñµå¸¦ ÇÔ²² °¡±³, »ç½Ç»ó Á¦ÀÚ¸®·Î µ¿°á½ÃŲ´Ù. À̸¦ ÅëÇØ ÀμâµÈ ¼¼Æ÷°¡ ¼·Î ¿¬°áµÇ¾î ¾ÈÁ¤ÀûÀÎ ±¸Á¶¿¡¼ ¼ºÀåÇÒ ¼ö ÀÖ°Ô µÈ´Ù. ÀÌÈÄ ´Ü¼øÈ÷ ÇÏÀ̵å·Î°Ö ºñµåÀÇ ºÐÇظ¦ Á¦¾îÇÏ¸é ¼Õ»óµÇÁö ¾ÊÀº Á¶Á÷¸¸ ³²°Ô µÈ´Ù.
5. ¿À´Ã³¯ ±âÁ¸ Á¶Á÷ ÁöÁöü¿¡ ´ëÇÑ ¶Ç ´Ù¸¥ ´ë¾ÈÀÌ ÃÖ±Ù ·¯Æ®°ÅÁî´ëÇÐ(Rutgers) »ý¹°ÀÇÇÐ ¿£Áö´Ï¾î¿¡ ÀÇÇØ °³¹ßµÇ¾ú´Ù. ½ÅüÀÇ ¸¹Àº Á¶Á÷¿¡¼ ¹ß°ßµÇ´Â õ¿¬ ºÐÀÚÀÎ È÷¾Ë·ç·Ð»êÀº ¸ÂÃãÇü ½ºÄ³Æúµå¸¦ ¸¸µå´Â µ¥ ÀÌ»óÀûÀΠƯ¼ºÀ» ¸¹ÀÌ °¡Áö°í ÀÖÁö¸¸ ÀÌ¿¡ ÇÊ¿äÇÑ ³»±¸¼º ºÎ¹®ÀÌ ºÎÁ·ÇÏ´Ù. ÀÌ ¿£Áö´Ï¾î´Â º¯ÇüµÈ È÷¾Ë·ç·Ð»ê°ú Æú¸®¿¡Æ¿·» ±Û¸®ÄÝÀ» °áÇÕÇÏ¿© ÈÇÐ ¹ÝÀÀÀ» ÅëÇØ °ÈµÈ °ÖÀ» Çü¼ºÇÏ¿© ÁöÁöü ¿ªÇÒÀ» Çϵµ·Ï Çß´Ù. ÀÌÈÄ È¥ÇÕ¹°Àº ƯÁ¤ ¼¼Æ÷°¡ ÀûÀýÇÑ Á¶Á÷À¸·Î ½ºÄ³Æúµå¸¦ Áõ½Ä, ºÐÈ, ¸®¸ðµ¨¸µÇÏ´Â µ¥ ÀûÇÕÇÑ Æ¯¼ºÀ» °®µµ·Ï ¹Ì¼¼ Á¶Á¤µÈ´Ù.
ÇÙ½ÉÀº Á©ÀÇ °¼º°ú ¼¼Æ÷°¡ ºÙÀ» ¼ö ÀÖ´Â ¡®½ºÄ³Æúµå °áÇÕ ºÎÀ§¡¯¿¡ ÀÖ´Ù. ½ÅüÀÇ ¼¼Æ÷ ±×·ìÀº ÀϹÝÀûÀ¸·Î ÀÚü ÁöÁö ±¸Á¶ ¶Ç´Â ½ºÄ³Æúµå¸¦ ¸¸µéÁö¸¸ °úÇÐÀÚµéÀº ´Ü¹éÁú, Çöó½ºÆ½ ¹× ±âŸ ¼Ò½º·Î ÀÌ°ÍÀ» ¸¸µé ¼ö ÀÖ´Ù. ¿¬±¸¿øµéÀº È÷¾Ë·ç·Ð»ê°ú Æú¸®¿¡Æ¿·» ±Û¸®ÄÝÀÌ 3D ÇÁ¸°ÆÃÀ» À§ÇÑ ±âº» ¡®À×Å© Ä«Æ®¸®Áö¡¯ ¿ªÇÒÀ» ÇÏ´Â ½Ã½ºÅÛÀ» ±¸»óÇÏ°í ÀÖ´Ù.
½Ã½ºÅÛ¿¡´Â ¼¼Æ÷¿¡¼ °áÇÕ ºÎÀ§ ¿ªÇÒÀ» ÇÏ´Â ´Ù¸¥ ¼¼Æ÷¿Í ¸®°£µå(ligand)¸¦ Ư¡À¸·Î ÇÏ´Â ´Ù¸¥ À×Å© Ä«Æ®¸®Áöµµ ÀÖ´Ù. ¸®°£µå´Â ƯÁ¤ ¼ö¿ëü¿¡ ƯÀÌÀûÀ¸·Î °áÇÕÇÏ´Â ºñ±³Àû ÀúºÐÀÚÀÎ ÈÇÕ¹°ÀÌ´Ù. ÀÌ ½Ã½ºÅÛÀº ¿øÇÏ´Â Á¶Á÷ À¯Çü¿¡ µû¶ó ¿Ã¹Ù¸¥ °¼º, »ì¾ÆÀÖ´Â ¼¼Æ÷ À¯Çü, ¸®°£µå¸¦ °¡Áø °Ö ½ºÄ³Æúµå¸¦ ÀμâÇÑ´Ù. °¼º°ú °áÇÕ ºÎÀ§ÀÇ Á¸Àç´Â »ì¾ÆÀÖ´Â ¼¼Æ÷°¡ ±â´ÉÇÏ´Â ±â°üÀ¸·Î ¼º¼÷ÇÏ´Â µ¥ ÇÊ¿äÇÑ Áß¿äÇÑ ½ÅÈ£¸¦ Á¦°øÇÑ´Ù.
6. º¹ÀâÇÑ Á¶Á÷°ú Àå±â¸¦ ¹ÙÀÌ¿À ÇÁ¸°ÆÃÇÏ´Â µ¥ ÀÖ¾î °¡Àå Å« Àå¾Ö¹° Áß Çϳª´Â ¿ÏÀüÇÑ ±â´ÉÀÇ Ç÷°ü°è¸¦ Á¶Á÷¿¡ ÅëÇÕÇÏ´Â °ÍÀÌ´Ù. ÀÌ°ÍÀÌ ½ÃÀ۵Ǵ ÀÚ¿¬½º·¯¿î Àå¼Ò´Â ´ëºÎºÐÀÇ Àå±â¿¡ ºñÇØ ´Ü¼øÇÏÁö¸¸ º¹ÀâÇÑ Á¶Á÷ ±¸Á¶ÀÇ ¸ðµç ¿ä¼Ò¸¦ °¡Áö°í ÀÖ´Â Àΰ£ÀÇ ÇǺÎÀÌ´Ù.
ÃÖ±Ù ·»¼¿·¯Æú¸®Å×Å©´Ð´ëÇÐ(Rensselaer Polytechnic Institute)ÀÇ ¿¬±¸¿øµéÀº Ç÷°üÀÌ ÀÖ´Â »ì¾ÆÀÖ´Â ÇǺθ¦ 3D ÇÁ¸°ÆÃÇÏ´Â ¹æ¹ýÀ» óÀ½À¸·Î ½Ã¿¬Çß´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ÇǺΠÀ̽ÄÆíÀ» ÀÓ»ó ¼öÁØ¿¡¼ »ç¿ëÇÏ·Á¸é, ¿¬±¸¿øµéÀÌ Ç÷°üÀÌ È¯ÀÚÀÇ ½Åü¿¡ ÅëÇÕµÇ°í ¼ö¿ëµÇµµ·Ï Å©¸®½ºÆÛ(CRISPR) ±â¼ú°ú À¯»çÇÑ ¹æ¹ýÀ» »ç¿ëÇÏ¿© ±âÁõÀÚ ¼¼Æ÷¸¦ ÆíÁýÇÒ ¼ö ÀÖ¾î¾ß ÇÑ´Ù. ¿¬±¸´Â ÀÌÁ¦ ±× ´Ü°è¿¡ À̸£±â ½ÃÀÛÇß´Ù. ÀÌ ±â¼úÀº Á¤¸» Áß¿äÇѵ¥, ±Ã±ØÀûÀ¸·Î °³Àο¡°Ô ¸ÂÃã鵃 ¼ö ÀÖ´Â Á¤¹Ð ÀÇÇп¡¼ 3D ¹ÙÀÌ¿À ÇÁ¸°ÆÃÀÇ ±¤´ëÇÑ ÀáÀç·ÂÀ» º¸¿©Áֱ⠶§¹®ÀÌ´Ù.
7. ¾Æ¸¶µµ °¡Àå µµ¹ßÀûÀÎ ÃÖ±ÙÀÇ µ¹Æı¸´Â Åھƺñºê´ëÇÐ(Tel Aviv University)¿¡¼ ³ª¿Â °ÍÀÌ´Ù. ÀÌ ´ëÇÐ ¿¬±¸¿øµéÀº óÀ½À¸·Î ½ÉÀå ¼¼Æ÷, Ç÷°ü, ½É½Ç·Î ä¿öÁø Àüü ½ÉÀåÀ» ¼º°øÀûÀ¸·Î ¼³°èÇÏ°í ÀμâÇß´Ù. ÀÌ ½ÉÀåÀº Àΰ£ ¼¼Æ÷¿Í ȯÀÚ °íÀ¯ÀÇ »ý¹°ÇÐÀû Àç·á·Î ¸¸µé¾îÁ³´Ù. ÀÌ Àç·áµéÀÌ Á¦ÀÛ °úÁ¤¿¡¼ º¹ÀâÇÑ Á¶Á÷ ¸ðµ¨ÀÇ 3D ÇÁ¸°ÆÃÀ» À§ÇÑ ¹ÙÀÌ¿À À×Å© ¿ªÇÒÀ» ¼öÇàÇß´Ù.
ÀÌ ¿¬±¸°¡ Áõ¸íÇÑ 3D ½ÉÀåÀº Åä³¢ ½ÉÀå Å©±âÀÌ´Ù. ±×·¯³ª µ¿ÀÏÇÑ ±â¼ú·Î ´õ Å« Àΰ£ÀÇ ½ÉÀåÀ» »ý»êÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ¿¬±¸¸¦ À§ÇØ È¯ÀڷκÎÅÍ Áö¹æ Á¶Á÷ »ý°ËÀÌ Ã¤ÃëµÇ¾ú°í, ÀÌÈÄ Á¶Á÷ÀÇ ¼¼Æ÷ ¹°Áú°ú ºñ¼¼Æ÷ ¹°ÁúÀÌ ºÐ¸®µÇ¾ú´Ù. ¼¼Æ÷°¡ ¸¸´É Áٱ⠼¼Æ÷°¡ µÇµµ·Ï ÀçÇÁ·Î±×·¡¹Ö µÇ´Â µ¿¾È, Äݶó°Õ°ú ´ç´Ü¹éÁúÀ» Æ÷ÇÔÇÑ ¼¼Æ÷¿Ü ¸ÅÆ®¸¯½º(ECM)·Î ºÒ¸®´Â ¡®¼¼Æ÷¿Ü °Å´ëºÐÀÚ¡¯ÀÇ 3Â÷¿ø ³×Æ®¿öÅ©°¡ Àμâ À×Å© ¿ªÇÒÀ» ÇÏ´Â °³ÀÎÈµÈ ÇÏÀ̵å·Î°Ö·Î 󸮵Ǿú´Ù. ÇÏÀ̵å·Î°Ö°ú È¥ÇÕµÈ ÀÌÈÄ ¸¸´É Áٱ⠼¼Æ÷´Â ½ÉÀå°ú ³»ÇÇ ¼¼Æ÷·Î È¿À²ÀûÀ¸·Î ºÐȵǾî Ç÷°üÀÌ ÀÖ´Â ¸é¿ª ȣȯ ½ÉÀå ÆÐÄ¡¸¦ »ý¼ºÇß´Ù. ±×¸®°í ÀÌ ÆÐÄ¡µéÀÌ ÀÌÈÄ¿¡ ÅëÇյǾî Àüü ½ÉÀåÀ» Çü¼ºÇß´Ù.
ÀÌ ÇÁ·ÎÁ§Æ®´Â ÀÌ·¯ÇÑ Ä¡·á¿¡ ÀÖ¾î ¼º°øÀ» À§ÅÂ·Ó°Ô ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ¡®ÀÌ½Ä °ÅºÎ À§Ç衯À» Á¦°ÅÇÏ´Â µ¥ Áß¿äÇÑ °øÇÐ Àç·áÀÇ »ýü ÀûÇÕ¼º ¹®Á¦¸¦ ÇØ°áÇÑ °ÍÀÌ´Ù. ¡®¾îµå¹ê½ºµå »çÀ̾ð½º(Advanced Science)¡¯ Àú³Î¿¡ ±â¼úµÈ ¹Ù¿Í °°ÀÌ, »ý¼ºµÈ ½ÉÀå Á¶Á÷Àº ȯÀÚÀÇ ¸é¿ªÇÐÀû, ¼¼Æ÷Àû, »ýÈÇÐÀû, ÇغÎÇÐÀû Ư¼º°ú ¿ÏÀüÈ÷ ÀÏÄ¡Çß´Ù. Åھƺñºê´ëÇÐ ¿¬±¸ÀÚµéÀº ÀÌÁ¦ ½ÇÇè½Ç¿¡¼ ÀμâµÈ ½ÉÀåÀ» ¹è¾çÇÏ°í ÀÚ¿¬ ½ÉÀåó·³ ¡®¼öÇàÇϵµ·Ï ÇнÀ½ÃŲų¡¯ÈÄ, À̸¦ µ¿¹° ¸ðµ¨¿¡ À̽ÄÇÏ´Â ´Ü°è·Î ÀÌÀ» °èȹÀÌ´Ù.
¿ì¸®°¡ ³»¸± °á·Ð¿¡´Â, ³ª»Û ¼Ò½Ä°ú ÁÁÀº ¼Ò½ÄÀÌ ¸ðµÎ ÀÖ´Ù.
³ª»Û ¼Ò½ÄÀº ÀÌ½Ä °¡´ÉÇÑ Àΰ£ Àå±â¸¦ ¹ÙÀÌ¿À ÇÁ¸°ÆÃÇÏ´Â °ÍÀÌ ¿ø·¡ ¿¹»óÇß´ø °Íº¸´Ù ÈξÀ ´õ ¾î·Æ´Ù´Â »ç½ÇÀÌ ¹àÇôÁ³´Ù´Â °ÍÀÌ´Ù. 20³âÀÇ ¿¬±¸ °³¹ß ³¡¿¡ ¾ÆÁ÷ ³Ñ¾î¾ß ÇÒ Àå¾Ö¹°µéÀº ¿©ÀüÈ÷ ¸¹´Ù. ÁÁÀº ¼Ò½ÄÀº ³ª¸ÓÁö Àå¾Ö¹°µéÀÌ È®ÀεǾú°í, Àü ¼¼°è¿¡¼ ¿¬±¸ÀÚµéÀÌ ÀÌ ¹®Á¦¸¦ ÇØ°áÇÏ°í ÀÖ´Ù´Â Á¡ÀÌ´Ù. ´À¸®Áö¸¸ È®½ÇÇÑ ÁøÀüÀÌ ÀÌ·ç¾îÁö°í ÀÖ´Ù.
ÀÌ¿¡ ¿ì¸®´Â ÀÌ·¯ÇÑ Ãß¼¼¸¦ °¨¾ÈÇÏ¿©, ´ÙÀ½°ú °°Àº ¿¹ÃøÀ» ³»·Áº»´Ù.
ù°, 2030³â±îÁö Àü ¼¼°è ÃÖ°íÀÇ º´¿ø¿¡ Àå±â ÇÁ¸°ÅÍ°¡ ¼³Ä¡µÇ°í Á¦Á¶µÈ Àå±â°¡ ÀÏ»óÀûÀ¸·Î ÀÌ½ÄµÉ °ÍÀÌ´Ù.
¾ÆÁ÷ ¸¹Àº Àå¾Ö¹°ÀÌ ³²¾Æ ÀÖ´Ù. ÇÏÁö¸¸ ³ÑÁö ¸øÇÒ ¼öÁØÀº ¾Æ´Ï´Ù. ¼Ö·ç¼ÇÀÌ °è¼Ó °³¹ßµÇ°í ÀÌ¿¡ ´ëÇÑ º¸»óÀÌ ¸íÈ®ÇØÁö¸é¼, ¹ßÀü ¼Óµµ´Â ´õ¿í »¡¶óÁú °ÍÀÌ´Ù.
µÑ°, 2040³â±îÁö Á¦Á¶µÈ Àå±âµéÀÌ À̽ĵǸé¼, ¸Å³â ¼ö¹é¸¸ ¸íÀÌ »õ·Î¿î »ý¸íÀ» ¾òÀ» °ÍÀÌ´Ù.
ÀÌ ±â¼úÀÌ Àΰ£ÀÇ »îÀÇ Áú°ú »ý»ê¼º¿¡ ¹ÌÄ¥ ¿µÇâÀº ¾öû³¯ °ÍÀÌ´Ù. °¡Àå Å« ¿µÇâÀº À̽ÄÀ» ¹Þ±â À§ÇØ ´ë±â ÁßÀΠȯÀÚµéÀÌ ´©¸± ºñ¿ë È¿À²Àû ÇýÅÃÀÌ´Ù.
Reference:
1. Progress in Polymer Science. 2019. Wei Long Ng, Chee Kai Chua, Yu-Fang Shen. Print Me An Organ! Why We Are Not There Yet.
2. APL Bioengineering. 2021. Daniel J. Shiwarski, Andrew R. Hudson, Joshua W. Tashman, Adam W. Feinberg. Emergence of FRESH 3D printing as a platform for advanced tissue biofabrication.
3. Science. 2019. A. Lee, A. R. Hudson, D. J. Shiwarski, J. W. Tashman, T. J. Hinton, S. Yerneni, J. M. Bliley, P. G. Campbell, A. W. Feinberg. 3D bioprinting of collagen to rebuild components of the human heart.
4. Advanced Healthcare Materials. 2021. Nanditha Anandakrishnan, Hang Ye, Zipeng Guo, Zhaowei Chen, Kyle I. Mentkowski, Jennifer K. Lang, Nika Rajabian, Stelios T. Andreadis, Zhen Ma, Joseph A. Spernyak, Jonathan F. Lovell, Depeng Wang, Jun Xia, Chi Zhou, Ruogang Zhao. Fast Stereoli- thography Printing of Large-Scale Biocompatible Hydrogel Models.
5. Materials Today Bio. 2020. S. Sakai, A. Yoshii, S. Sakurai, K. Horii, O. Nagasuna. Silk fibroin nano- fibers: a promising ink additive for extrusion three-dimensional bioprinting.
6. Materials Horizons. 2019. Oju Jeon, Yu Bin Lee, Hyeon Jeong, Sang Jin Lee, Derrick Wells, Eben Alsberg. Individual cell-only bioink and photocurable supporting medium for 3D printing and generation of engineered tissues with complex geometries.
7. Biointerphases. 2019. Madison D. Godesky, David I. Shreiber. Hyaluronic acid-based hydrogels with independently tunable mechanical and bioactive signaling features.
8. Tânia Baltazar, Jonathan Merola, Carolina Motter Catarino, Catherine Bingchan Xie, Tissue Engi- neering Part A. 2019. Nancy Kirkiles-Smith, Vivian Lee, Stéphanie Yuki Kolbeck Hotta, Guohao Dai, Xiaowei Xu, Frederico Castelo Ferreira, W Mark Saltzman, Jordan S Pober, Pankaj Karande. 3D bioprinting of a vascularized and perfusable skin graft using human keratinocytes.
9. Advanced Science. 2019. Nadav Noor, Assaf Shapira, Reuven Edri, Idan Gal, Lior Wertheim, Tal Dvir. 3D Printing of Personalized Thick and Perfusable Cardiac Patches and Hearts.