이석원 기자
생물 의학 연구에서 인간 신체 조직을 이용한 실험은 중요하지만 인간 신체 조직을 샘플을 얻는 건 쉽지 않다. 최근에는 3D 프린터 기술을 이용해 세포를 포함한 입체 구조를 만드는 3D 바이오 프린팅도 진행되고 있지만 3D 바이오 프린터는 고가이며 연구실에 따라선 도입을 위한 예산이 없는 곳도 있다. 영국 카디프대학 연구팀은 교환 가능하고 정밀도가 높은 부품을 전 세계 넓은 지역에서 저렴하게 입수할 수 있는 레고를 이용해 3D 바이오 프린터를 저렴하게 만들어내는데 성공했다.
생물 의학 연구를 위해 인간 신체 조직을 얻는 방법에는 장기 제공과 수술로 제거된 조직에서 신체 조직을 얻는 방법이 있지만 공급되는 신체 조직량은 제한되어 있다. 또 프로젝트 종류에 따라선 특정 사이즈 등이 필요하기 때문에 필요한 부품을 좀처럼 구할 수 없는 경우도 있다.
최근 등장한 3D 바이오 프린팅은 신체 조직 샘플을 조달하는데 있어 문제에 대한 해결책을 제공했다. 3D 바이오 프린팅에선 살아있는 세포를 포함한 바이오잉크를 카트리지에 넣고 이를 프로그램을 따라 3D 바이오 프린터로 출력해 복잡한 생체 조직 형상을 재현하는 3D 구조를 만들 수 있다고 한다.
하지만 3D 바이오 프린터는 비싸고 수천만 원 이상이 넘는 것도 적지 않다. 예산이 적은 실험실에선 이런 값비싼 3D 바이오 프린터를 도입하기 어려웠다. 따라서 카디프대학 연구팀은 전 세계 넓은 지역에서 저렴하게 입수할 수 있어 정확도가 높은 교환 가능한 부품이 풍부한 레고를 이용해 3D 바이오 프린터를 제작하는데 성공했다.
연구팀이 주목한 건 전 세계에서 쉽게 입수할 수 있는 레고다. 레고는 저렴하고 폭넓은 용도로 사용할 수 있을 뿐 아니라 부품마다 고정밀도로 표준화되어 있어 같은 종류 블록을 이용하면 전 세계 어디서나 같은 걸 만들 수 있다. 연구팀은 마이크로 유치 장치를 통합해 조직과 세포를 정확하게 3D 프린팅하기 위해 기계적 메커니즘을 레고에 통합하는 서브 브랜드 마인드스톰 부품을 사용하고 있다.
연구팀은 3D 바이오 프린팅 도입으로 2차원 세포 배양으로 만들어진 플레이트가 아닌 3차원 입체 세포 조직을 실험에 사용할 수 있게 된다고 설명한다. 한때 평평한 판에 배양된 세포 조직에서 생물학적 실험을 수행하는 게 보통이었지만 인간 신체 조직은 입체적이어서 입체 세포 조직을 사용하면 더 정확한 실험 결과를 얻을 수 있다.
작은 플라스틱 페트리 접시에 세포를 포함한 젤 같은 물질이 적층되어 있다. 전체가 레고 블록으로 이뤄져 구축 비용은 500파운드라고 한다. 3D 프린팅에서 중요한 노즐과 페트리 접시 이동을 제어하는 건 마인드스톰 미니 컴퓨터다.
레고 3D 바이오 프린터는 공학 전공 학생이 아니라도 부품만 있으면 정확하게 똑같은 물건을 만들 수 있다. 연구팀은 전 세계 실험실이 동일한 레고 3D 바이오 프린터를 만들 수 있게 논문 보충 자료에 필요한 부품 목록과 제조 방법을 소개하고 있다.
연구팀은 이 3D 바이오 프린터는 현재 피부세포층을 만드는데 사용되고 있으며 본격적인 피부 모델을 만들기 위해 노력 중이라며 또 다른 노즐을 이용해 다른 유형 세포를 인쇄하고 조직 샘플에 다양한 복잡성을 통합할 수 있어고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
정용환 기자
