포항공과대학교(POSTECH) 화학공학과 차형준 교수, 박사과정 박태윤 양윤정 연구교수팀은 기계공학과 조동우 교수, 박사과정 하동헌 팀과의 공동연구를 통해 기계적 물성이 매우 뛰어난 말미잘 실크 단백질 원천소재를 기반으로 광가교*1를 통해 원하는 형상의 인공 생체 구조체를 빠르고 정교하게 3차원으로 인쇄하는 기술을 개발했다. 연구 결과는 국제학술지 바이오패브리케이션(Biofabrication)에 최근 게재됐다.
연구팀은 뛰어난 물성이 있는 말미잘 실크단백질을 기반으로 3D 프린팅 소재를 개발했다. 다이-타이로신(di-tyrosine) 광가교를 통해 높은 물리적 안정성과 빠른 가교 능력을 갖출 수 있었고, 압축 분사로 200~1000㎛(마이크로미터)까지, 원하는 굵기로 다양한 형상의 인공 귀나 코, 혈관과 같은 3차원 구조체를 정교하게 인쇄할 수 있게 됐다. 이 구조체들은 물성이 우수하다고 알려진 누에고치 유래의 실크단백질 기반의 구조체에 비해 4배 이상 높은 탄성력을 지닐 뿐만 아니라 더 우수한 생체적합성을 지니는 것도 확인됐다.
이번에 개발된 3D 프린팅 소재는 다양한 종류의 세포와 높은 친화도를 보였고, 뼈·연골 등을 구성하는 세포 분화를 유도하기도 하였다. 이 기술이 발전한다면 다양한 신체 조직 부위의 이식 및 치료에 활용할 수 있을 것으로 기대를 모은다.

교수신문 다른기사 보기