새로운 연구: 점액 기반 바이오 잉크로 3D 프린팅하여 폐 조직 성장 가능

Seoul폐 질환은 해마다 전 세계적으로 수백만 명의 사망을 초래합니다. 현재의 치료법들은 효과가 제한적이며, 동물을 사용한 연구도 항상 도움이 되지는 않습니다. 최근 과학자들이 ACS Applied Bio Materials에 발표된 연구를 통해 점액으로 만든 특수 잉크를 활용하여 3D 프린팅 방식으로 폐 조직을 개발했습니다. 이 새로운 방법은 지속적인 폐 문제의 연구와 치료를 개선하는 데 기여할 수 있습니다.

폐 질환이 있는 많은 사람들은 이식이 필요하지만, 기증자 장기가 충분하지 않습니다. 약물은 증상 조절에 도움을 줄 수 있지만 만성 폐쇄성 폐질환이나 낭포성 섬유증과 같은 질병을 치료하지는 못합니다. 새로운 약물을 설치류에 실험하는 것은 인간의 폐 질환에 어떻게 영향을 미칠지를 잘 보여주지 않습니다.

연구자들은 실험실에서 폐 조직을 배양하는 방법을 연구하고 있습니다. 3D 프린팅이 한 가지 방법인데, 적절한 바이오잉크를 찾는 것이 어려움이었습니다. Ashok Raichur와 그의 팀은 세포가 부착하고 성장하는 데 도움을 주는 점액의 일부인 뮤신을 사용하여 진전을 이루었습니다.

바이오잉크의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:

• 뮤신
• 메타크릴화된 뮤신 (MuMA)
• 히알루론산
• 폐 세포

팀은 먼저 뮤신과 메타크릴산 무수물을 혼합하여 MuMA를 만들었습니다. 여기에 히알루론산을 첨가하여 점성을 높이고 세포 성장을 도왔습니다. 그런 다음, 이 혼합물에 폐 세포를 추가했습니다. 혼합물을 테스트 형태로 프린팅한 후, 파란색 빛에 노출시켜 MuMA를 경화시켰습니다. 이를 통해 세포 생존을 지원하는 안정적이며 수분을 흡수하는 겔이 완성되었습니다.

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젤에는 영양분과 산소가 통과할 수 있는 연결된 구멍이 있어 세포가 성장하고 폐 조직을 형성하는 데 도움이 되었습니다. 인쇄된 구조물은 체내에서 안전하고 일반적인 조건에서 천천히 분해되었습니다. 이는 이들이 임플란트로 유용할 수 있으며, 지지체가 새로운 폐 조직으로 대체될 수 있음을 의미합니다.

이 기술은 질병 연구와 치료 실험을 위해 3D 폐 모델을 만들 수 있습니다. 이는 연구자들이 동물 모델에만 의존하지 않고 인간과 유사한 폐 조직을 연구할 수 있게 하여 폐 질환 다루는 방식을 변화시킬 수 있습니다. 또한 환자의 체내와 일치하는 폐 조직을 프린트하여 이식 거부 반응의 위험을 줄인 맞춤형 의학으로 이어질 가능성도 있습니다.

바이오잉크는 뮤신을 포함하고 있으며, 이 성분은 박테리아를 억제하고 이식된 폐 조직의 감염 위험을 감소시키는 데 도움을 줍니다. 또한, 히알루론산을 첨가하면서 바이오잉크의 점도가 높아지고 세포 부착이 개선되었습니다. 이러한 특징들은 효과적인 조직 공학에 필수적입니다.

연구진은 이번 연구가 인도 과학기술부의 지원을 받았다고 언급했습니다. 이는 의료 분야의 바이오공학에 대한 글로벌 관심이 증가하고 있음을 보여줍니다. 연구가 진전됨에 따라 이 방법은 다른 장기 이식이나 재생 의학에도 사용될 수 있을 것입니다.