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■ 김지희 / R사 기술개발 책임자
대한민국 과학을 이끌어가는 과학자들의 연구와 삶을 들여다보며 그들을 응원하는 브라보 K-SCIENTIST
대한민국의 미래를 밝히는 선진 K-기업 연구자 특집, 두 번째 주인공! 김지희 박사.
장기이식 대기 일수는 평균 5년.
이마저도 면역 거부반응과 같은 부작용이 있는데…
이때 대한민국의 한 기업이 던진 질문.
‘환자의 자가 세포를 이용해서 장기를 재생할 수 없을까?’
김지희 박사 연구팀은 3D 바이오프린팅 기술에서 질문의 답을 찾을 수 있었다.
연구팀이 3D 바이오프린팅을 통해 고안한 방법의 큰 장점은
자가 세포를 이용해 면역 거부반응이 없다는 것이다.
이에 따라 치료 기간도 획기적으로 줄일 수 있는데.
현재까지 당뇨발 환자의 피부 재생, 골관절염 환자의 연골 재생에
성공적인 임상실험 결과를 냈고 상용화에도 박차를 가하고 있다.
창업 초창기에 던진 질문에 지금은 자신 있게 ‘할 수 있다.’
라고 답하게 된 김지희 박사. 여기서 멈추지 않고, 김 박사 연구팀은
현재 신장 투석 환자를 위한 신장 재생 프린팅 기술을 개발하고 있다.
개인 맞춤 장기 재생 기술을 통해 많은 환자에게 희망을 주는 기업!
기술력으로 대한민국을 세계에 알리는 김지희 박사의 연구 이야기를 들여다보자.
#로킷헬스케어 #바이오 #3D프린팅 #장기재생 #장기이식
3D 바이오프린팅, 인체를 재생하다! / YTN 사이언스
[YTN 사이언스 기사원문] https://science.ytn.co.kr/program/program_view.php?s_mcd=1394\u0026s_hcd=\u0026key=202111020925147961
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Dental 3D 프린터 (주)바이오쓰리디
We are Printing Dental. 우리는 치과용 전문 3D 프린트 장비를 개발 제조 유통하는 토탈 디지털 회사입니다. 글로벌 3D프린터 전문회사 3Dsystems Nextdent 제품의 …
Source: bio3d.co.kr
Date Published: 11/3/2022
View: 3053
3D 바이오 프린터 / Bio 3D Printer (BIOEVE) (주)영일교육시스템
바이오 3D 프린터 Bio3DPrinter 총판 영일교육시스템에서 소개하는 BIOEVE는 조직공학,인공뼈,인공피부,바이오잉크개발,골접합,세포약물평가,인공심장판막연구, …
Source: www.yes3d.co.kr
Date Published: 12/11/2021
View: 9945
3D 바이오프린팅 – Sigma-Aldrich
3D 바이오프린팅은 조직과 유사한 복잡성으로 정밀하게 제어되는 3D 조직 구조를 생성할 수 있는 새로운 기술입니다. 3D 바이오프린팅은 적층 제조 공정으로, …
Source: www.sigmaaldrich.com
Date Published: 6/11/2021
View: 9913
생명 살리고 환경도 복원하는 ‘바이오잉크’ – 사이언스타임즈
3D 바이오프린터에서 분사할 수 있는 부드러운 물성을 가진 재료로는 알긴산(alginate)이나 콜라겐(collagen) 같은 하이드로젤(hydrogel)이 주로 사용되고 …
Source: www.sciencetimes.co.kr
Date Published: 10/30/2022
View: 2211
3d 바이오 프린터 > BRIC
3차원세포구조체를 만들 수 있는 바이오3D프린터 프린트 하여 배양된 세포구조체는 이식을 위한 조직공학 및 재생의학 연구에 활용 될 수있으며, 인체모사 조직으로 …
Source: www.ibric.org
Date Published: 3/7/2021
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3D 바이오 프린팅 기술 동향 및 전망
잉. 크젯(inkjet) 바이오 프린팅은 일반적으로 많이 사용되는 방식으로 잉크젯 프린터의 잉크를 바이. 오 소재로 바꾸고 종이 역할을 움직이는 스테이지(stage)로 교체하여 …
Source: dataonair.or.kr
Date Published: 8/5/2022
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주제에 대한 기사 평가 바이오 3d 프린터
- Author: YTN 사이언스
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- Date Published: 2021. 11. 2.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=hnXaj6OJnnk
BIO3D
We are Printing Dental
우리는 치과용 전문 3D 프린트 장비를 개발 제조 유통하는 토탈 디지털 회사입니다. 글로벌 3D프린터 전문회사 3Dsystems Nextdent 제품의 대한민국 수입,총판 회사로서,
전용소재에 맞는 3D프린트 개발을 위해 2015년 설립된 회사입니다. 치과 및 치과기공에 적용 가능한 솔루션을 제안하고 그에 최적화된 프린트 장비 종류를 갖추고 있습니다.
정밀보철용, 교정용, 스프린트용, CAST용, surgical guide용, Temporary Crown용 등의 적합한 장비 개발을 위해 노력하고있습니다.
치과계 디지털 흐름에 발 맞추어 치과의사 및 치과기공사를 위한 최고의 3D프린터 개발을 위해 끊임없이 노력하겠습니다.
3D 바이오프린팅
3D 바이오프린팅은 조직과 유사한 복잡성으로 정밀하게 제어되는 3D 조직 구조를 생성할 수 있는 새로운 기술입니다. 3D 바이오프린팅은 적층 제조 공정으로, 3D 프린팅 기술을 사용하여 재료를 쌓고 층별로 3D 조직 구조를 생성합니다.
3D 바이오프린팅에 사용되는 소재인 바이오잉크는 인쇄 후 세포 부착, 증식, 분화를 지원하기 위해 세포외기질(ECM) 환경을 모방한 살아있는 세포와 생체소재를 포함합니다. 이 새로운 혁신은 화장품 검사, 약물 발견, in vitro 모델, 기능적 장기 대체에 적용하여 의학 연구에서 충족되지 않은 많은 필요성을 해결할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
자사는 3D 바이오프린팅 및 조직 엔지니어링 애플리케이션을 위해 특별히 생체 적합 목적의 폴리머, 수용성 광 자극제 및 첨가제의 종합적인 포트폴리오를 제공합니다. 이러한 특수 소재의 다수는 자외선이나 가시광선에 노출, pH의 변화, 시료 온열와 같은 열적 방법 또는 배양 배지에 노출을 통해 쉽고 빠르게 교차 연결을 가능하게 하는 부분을 포함하고 있습니다.
생명 살리고 환경도 복원하는 ‘바이오잉크’ – Sciencetimes
‘모방은 창조의 어머니’
고대 그리스의 철학자인 아리스토텔레스가 말했던 명언이다. 이와 관련된 수많은 사례가 있지만, 그중에서도 아리스토텔레스의 명언에 딱 들어맞는 창조품이 있다. 바로 ‘3D 바이오프린팅(3D Bio Printing)’이다.
3D 프린팅에 대해서는 많이 들어봤지만, 3D 바이오프린팅은 상당히 생소한 개념이다. 그러나 조금만 3D 바이오프린팅에 대해 배우다 보면, 3D 바이오프린팅이 3D 프린팅을 모방하여 탄생한 새로운 기술이라는 것을 알 수 있다.
3D 바이오프린팅과 3D 프린팅의 원리는 동일
3D 프린팅은 물체를 입체적으로 출력하는 시스템이다. 입체적으로 출력하는 방식으로는 연성 소재를 아래부터 위로 쌓아 올리는 적층형과 경성 소재를 조금씩 깎아내는 절삭형으로 나뉘는데, 대부분의 3D 프린팅은 적층형 방식을 사용한다.
3D 바이오프린팅은 이런 3D 프린팅 기술에 사용되는 소재의 종류를 바꾼 기술이라고 볼 수 있다. 종류만 다를 뿐 3D 바이오프린팅과 3D 프린팅의 원리는 소재를 조금씩 쌓아 올린다는 점에서 같다고 볼 수 있다.
3D 프린터의 경우 소재가 적층되는 부분과 소재를 분사하는 부분으로 구성되어 있는데, 소재를 분사하는 부분이 상하 좌우(x,y,z) 축으로 움직이면서 분사하면, 소재가 바닥부터 층층이 모양을 만들면서 물체가 제작된다.
3D 바이오프린터 역시 같은 방식으로 작동하지만, 문제는 세포나 단백질 같은 유기물만으로는 적층을 할 수 없다는 점이다. 따라서 과학자들은 이 생각해 낸 방법은 젤리 같은 부드러운 물성의 재료를 함께 사용하는 것이었다.
3D 바이오프린터에서 분사할 수 있는 부드러운 물성을 가진 재료로는 알긴산(alginate)이나 콜라겐(collagen) 같은 하이드로젤(hydrogel)이 주로 사용되고 있다. 하이드로젤은 세포에 영양분을 공급하고 생존에 필요한 환경을 제공하는 역할을 한다. 또한, 체내에 출력물이 들어갔을 때 높은 온도에서 세포가 죽는 것을 방지하기도 한다.
또한 거부반응 없이 인체에 이식해야 하는 만큼 환자 자신의 세포나 단백질 등을 배양하여 하이드로젤에 혼합한 다음, 이를 3D 바이오프린터의 출력 재료로 쓴다. 세포나 단백질의 종류가 다양한 만큼 생존 환경도 제각각이어서 이를 모두 충족하는 하이드로젤을 만드는 과정은 고도의 기술이 필요하다.
이렇게 배양된 세포나 단백질을 하이드로젤과 혼합한 후 3D 바이오프린터로 분사하여 원하는 모양의 장기나 조직을 출력할 수 있는데, 의료계에서는 이처럼 바이오프린터로 분사하는 재료를 통틀어서 ‘바이오잉크(bio-ink)’라고 부른다.
의료 및 환경 분야에 활용되고 있는 바이오잉크
바이오잉크 개발의 대표적 성과로는 지난 2018년 영국 뉴캐슬대학의 연구진이 자체적으로 개발한 바이오잉크를 활용하여 제작한 인공 각막이 꼽힌다.
각막이 심각하게 손상되면 시력이 저하될 수 있어 위험하다. 또한 각막 손상을 치료하지 않고 둔다면 실명될 수도 있다. 문제는 이처럼 각막이 손상된 환자들이 전 세계적으로 천만 명 정도에 이른다는 사실이다. 따라서 실명 치료를 위해 각막 이식 수술을 받아야 하지만 각막 이식은 결코 쉬운 일이 아니다.
이같은 문제를 해결하기 위해 뉴캐슬대 연구진은 각막 기증자에게서 얻은 건강한 각막세포와 줄기세포, 그리고 생체 적합성 물질로 만든 하이드로젤을 혼합하여 인공 각막 출력용 바이오잉크를 개발했다.
한편 바이오잉크는 의료 분야 외에도 생태계를 살리는 환경 분야에서 효과적으로 사용될 것으로 기대를 모으고 있다. 바로 인공 산호초를 만든 사례다.
바이오잉크로 인공적인 산호초를 만들려고 하는 이유는 최근 기후변화로 해수 온도가 비정상적으로 높아지면서 산호초에 백화현상(coral bleaching)이 일어나 죽어가고 있기 때문이다.
백화현상이란 산호초 내부에서 공생하는 조류(藻類)가 파괴됨으로써, 산호초가 색깔을 잃고 흰색의 석회질이 드러나는 것을 말한다. 산호초에게 필요한 에너지의 최대 90%를 조류가 제공하기 때문에, 조류가 사라지게 되면 산호초 역시 생존할 수 없게 된다.
해양 생물학자들은 산호초 복원을 위해서는 장기적인 방법과 단기적인 방법을 병행할 수밖에 없다고 조언한다. 장기적 방법은 지구 온난화로 인한 수온 상승을 최대한 늦추고 오염물질 유입을 저지하는 것이지만, 단기간에는 해결할 수 없는 방법들이다.
반면에 단기적 방법은 산호초들이 빨리 생장할 수 있도록 인위적으로 돕는 것이다. 이를 위해 영국의 케임브리지대와 미 캘리포니아대의 공동 연구진은 바이오잉크를 활용하여 인공 산호초를 출력하는 데 성공했다.
공동 연구진은 살아있는 산호에서 세포를 채취하여 7일간 배양했다. 그리고 이를 섬유질인 셀룰로오스 나노소재와 하이드로젤을 혼합하여 바이오잉크를 만들었다. 바이오잉크를 바닷속에서 분사하여 인공적인 산호초를 만든 결과, 자연적으로 성장한 산호초보다 훨씬 더 빠른 속도로 군락을 이룬 것으로 드러났다.
이처럼 다양한 분야로 파생되고 있는 바이오잉크 기술을 발전시키기 위해서는 생물학과 조직공학은 물론, 기계공학과 재료공학, 그리고 전자공학과 같은 관련 학문들의 융합이 필요하다는 것이 전문가들의 의견이다.
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3d 바이오 프린터 > BRIC
3D 바이오프린터(3D Bioprinter) 구성되어 있어 사용자가 직접 노즐을 쉽게 교체함으로써 개발 바이오잉크를 활용한 실험을 자유자재로 수행할 수 있음. ○ 본 시스템은 별도의 부속장비 설치가 필요 없는… BIO X | 한국과학기술연구원 | 2019.06.11
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