펜실베이니아 주립대, 10배 빠른 생체조직 제작 혁신적 바이오프린팅 기술 개발

Seoul펜실베이니아 주립대학의 과학자들이 생체 프린팅에서 쓸모 있는 조직을 빠르게 개발할 수 있는 새로운 방법을 개발했습니다. 이 기술은 이전 방법보다 10배 빠릅니다. 이 혁신의 핵심은 조밀한 세포 집단인 스페로이드를 사용하여 복잡한 조직 구조를 형성하는 것입니다. 이 발전은 조직 공학 분야에 큰 변화를 가져올 수 있습니다.

일반적인 바이오프린팅에서는 인체와 유사한 조직을 만드는 데 많은 시간과 노력이 필요합니다. 이는 많은 수의 세포를 확보하는 것이 어렵기 때문입니다. 현재의 방법은 세포 구조를 손상시키기 쉽고, 대규모로 확장하는 데 어려움이 있습니다. 새로운 고속 통합 조직 제작 시스템(HITS-Bio)은 이 문제를 해결합니다. 이 시스템은 디지털 제어 노즐 배열을 사용하여 여러 세포 집단을 동시에 관리할 수 있습니다. 이를 통해 세포 집단을 바이오잉크 표면에 신속하고 정확하게 배치할 수 있어 바이오프린팅 과정을 크게 가속화합니다.

• 인체 조직과 유사한 높은 세포 밀도 구현
• 90% 이상의 세포 생존율 유지
• 정밀한 디지털 제어 노즐 배열
• 수술 중 응용 가능성

이 기술은 단순히 조직을 빠르게 생성하는 것 이상의 활용 가능성을 가지고 있습니다. 실험에서는 40분 이내에 연골 조직을 생성할 수 있었습니다. 또한 쥐의 두개골 상처에 세포 군집을 직접 인쇄하는 수술 실험에서도 높은 효율을 보였습니다. 많은 세포가 사용되어 치유 속도가 더욱 빨라졌으며, 몇 주 내에 뚜렷한 개선이 나타났습니다.

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더 큰 구조물인 장기에 이 혁신을 적용하려면 혈관을 포함하는 것이 중요합니다. 이러한 혈관은 큰 조직이 생존하고 정상적으로 기능하기 위해 필수적입니다. 이를 성공적으로 구현하면 재생 의료 분야에서 큰 도약이 될 것이며, 실험실 연구에서 병원 치료로의 발전을 돕게 될 것입니다.

의료 분야에 미칠 영향은 상당할 수 있다. 조직을 빠르고 대량으로 생산함으로써 약물 테스트의 효율성을 높이고, 연구에서 동물 사용을 줄이며, 장기 이식의 부족 문제를 해결할 수 있다. 마이크로 RNA 기술을 이용한 골 치유와 혈관 성장 기술의 발전을 통해 의료 분야에서 큰 진전을 기대할 수 있다. 이러한 혁신은 생물학적 시스템에 대한 이해를 향상시키고, 치료 방법의 가능성을 확대한다.