새롭게 제안된 힘줄-뼈 복합 조직 바이오프린팅 방법은?

대구가톨릭대병원 권동락 교수팀, 다대학 공동연구로 생체재료분야 최고 국제학술지 논문 게재

힘줄-뼈 복합 조직을 제작하는 새로운 바이오프린팅 방법이 제안됐다.

대구가톨릭대학교병원은 권동락 교수 연구팀(재활의학과 권동락 교수, 해부학교실 문용석 교수)이 성균관대학교 의과대학 김근형 교수팀(정밀의학교실 김근형 교수, 김원진 박사), 신촌세브란스병원 재활의학과 이상철 교수, 고려대학교 생명정보공학과 이형진 교수와 공동으로 연구한 연구 결과를 발표했다고 10월 29일 밝혔다.

이번 연구는 탈세포화된 세포외 기질에서 유래한 뼈 및 힘줄 조직의 특이적 바이오잉크를 사용해 하이드록시아파타이트와 TGF-β/폴리비닐알코올을 보충제로 활용해 힘줄-뼈 복합 조직을 제작하는 새로운 바이오프린팅 방법을 제안한 연구이다.

이를 위해 바이오프린터에 부착된 코어-쉘 노즐 시스템이 정렬된 힘줄 조직, 경사형 힘줄-뼈 인터페이스, 그리고 기계적으로 개선된 뼈 영역을 동시에 효과적으로 제작하여, 자연적인 힘줄-뼈 구조를 모방할 수 있도록 했다.

그 결과, 회전근개 힘줄 파열 토끼 모델에서 힘줄과 뼈 조직의 빠른 재생과 통합이 촉진됐으며, 기계적 특성과 혈관 신생이 향상됐음을 알 수 있었다.

이번 연구는 ‘힘줄과 뼈 조직 재생을 위한 그라데이션 코어-쉘 인터페이스의 3D 바이오 프린팅 다층 세포 구조물’이 생체재료분야 SCIE 최고 국제학술지 “Bioactive Materials, IF 18.0”에 게재됐다.

공동 연구팀은 “이 바이오프린팅 접근 방식은 기계적 특성과 조직 통합뿐만 아니라 혈관 신생 및 세포외 기질(ECM) 형성도 개선해, 힘줄-뼈 복합 조직 재생을 위한 유망한 플랫폼으로서의 가능성을 보여준 의미 있는 연구였다”고 설명했다.

권동락 교수는 “생체재료분야 최고 학술지인 Bioactive Materials에 논문을 게재할 수 있게 되어 매우 뜻깊게 생각한다.”며 “함께 노력한 연구진들에게도 감사를 드린다”고 말했다.