최근 독일 뮌헨 공대생들이 바이오 잉크를 사용할 수 있도록 얼티메이커(Ultimaker) 2 플러스 3D프린터로 개량해 화제입니다.
모두 13명의 연구진으로 구성된 ‘The TU and LMU Munich’ 이라는 이름의 팀의 이 프로젝트는 iGEM – The International Genetically Engineered Machine 이라는 재단에서 주관하는 생물학 분야 장비 개발 학생 공모전에 출품하기 위해 진행한 프로젝트라고 합니다. 세포를 다루는 3D프린팅은 이 분야에서 큰 카테고리를 담당하고 있습니다. 그만큼 3D프린트 응용 기술 중 전도유망한 분야로, 주목받고 있습니다.
얼티메이커 2 시리즈는 퍼스널 3D프린터 모델 중 가장 안정성이 우수한 것과, 오픈소스로써 비교적 쉽게 개량을 위한 접근이 가능하다는 것이 장점입니다. 얼티메이커를 개량하여 풀컬러 분말 접착 3D프린터는 물론, 푸드 프린터, 레이저 커터 및 밀링 머신과 무한대의 높이를 적층할 수 있는 모듈형 애드온까지, 그 사례가 정말 많습니다.
얼티메이커의 헤드를 바이오 잉크를 압출할 수 있도록 주사기 형태로 개량했습니다. 단지 하드웨어 부분에서의 개발만 있었던 것은 아니며, 바이오 잉크 또한 바이오 프린팅에 적합한 고유의 것을 개발했습니다. 바이오 잉크는 바이오틴과 바이타민(Vitamin) B7을 비롯 스트렙타비딘(Streptavidin)이라고 불리우는 바이오틴에 대한 높은 친화력을 가진 접착제 역할을 하는 단백질도 포함되어 있습니다. 바이오틴이 있어 이 잉크를 ‘biotINK(바이오팅크)’ 라고 이름 붙였습니다.
연구진은 이 새로운 잉크가 일반적으로 스캐폴드(유기적 구조물)를 지원하기 위한 임시 구조체 같은 바이오 프린팅에서 나타나는 몇몇 문제를 해결해줄 수 있다고 보고 있습니다. 바이오틴과 스트렙타비딘을 사용한 잉크로 분자의 순간 접착을 돕고 수용체에서 3D프린트된 세포를 정확히 위치시킴으로써 더 효율적으로 바이오 프린팅이 가능하다고 합니다.
biotINK를 활용하는데 있어, 중요한 역할을 하는 것은 역시 기존 바이오 프린터 대비 훨씬 더 저렴한 비용으로 개발된 얼티메이커 바이오 프린터입니다. 사실 얼티메이커만 가능한 것은 아니며, 오픈소스로서 그리고 비교적 가벼운 헤드 구조와 X/Y Cross 구동방식의 포지셔닝 이점에 대한 부분으로 선택이 되었으리라 짐작됩니다.
연구진은 바이오 잉크와 바이오 프린터 뿐만 아니라 기능성 입체 조직을 프린팅할 수 있는 여러 기법을 실험했습니다. 합성 장기를 생성하기 위한 노력으로, 적외선에 반응하여 인슐린 분비 세포를 변형할 수 있는 세포나, 3D프린트된 입체 조직에서의 혈관 생성을 유도하는 등의 실험을 진행했습니다.
*정보에 오류가 있다면, 제보 부탁드립니다.
팀 공식 페이지: http://2016.igem.org/Team:LMU-TUM_Munich
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