코일 마이크로파이버로 세포 기계적 자극 유도·버섯 유래 형상회복
스캐폴드로 실용성 확보

 
성균관대학교 의과대학 정밀의학 교실 김근형 교수 연구팀은 코일 형태의 마이크로파이버를 포함한 ‘컴퍼짓 바이오잉크’와 이를 정교하게 출력하는 바이오프린팅 플랫폼을 개발해 대용량 근육 손실 부위에서 구조적·기능적 회복을 빠르게 촉진하는 데 성공했다고 밝혔다.

관련 연구는 Bioactive Materials와 Advanced Functional Materials에 각각 게재됐다.

연구팀은 근육과 같이 섬유 방향성이 중요한 조직의 재생을 위해 바이오잉크 내부에 용수철 형상의 코일 마이크로파이버를 도입했다.

프린팅 과정에서 이 구조체는 세포에 기계적 자극을 전달하고 세포가 조직의 결을 따라 정렬되도록 유도한다. 동물실험에서 대용량 근육 결손 부위에 적용했을 때 조직 구조가 복원되고 운동 기능이 빠르게 회복되는 효과를 확인했다.

또한 고려대 이형진 교수팀과의 공동연구로 개발한 버섯 유래 키토산 기반 ‘형상 회복 스캐폴드’는 압축된 상태로 주입 가능하고 체내에서 원형으로 복원되는 기억 능력을 보유한다.

이 스캐폴드는 근수축에 따른 자극을 세포에 전달해 재생을 촉진하는 동시에 염증 반응을 억제하는 이중 효과를 보였다.


김근형 교수는 “세포가 물리적 자극을 감지해 스스로 재생 능력을 발현하도록 유도하는 기술로, 심장 근육이나 골격근의 난치성 손상 치료에 새로운 대안이 될 것”이라고 했다. 연구는 과기정통부·연구재단·질병관리청 지원을 받아 수행됐다.