[메디컬투데이=이재혁 기자] 100% 활성화된 생체 고분자의 초미세 3D 프린팅의 가능성을 증명한 연구 결과가 나왔다.

POSTECH은 신소재공학과 오승수 교수제정호 명예교수 연구팀이 다양한 생체 고분자에 광범위하게 적용할 수 있고 고분자의 형태와 기능의 변형 없이 자유롭게 제어할 수 있는 ‘3차원 고정밀 나노 프린팅’ 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.

연구팀은 생체 고분자가 들어있는 용액을 순차적으로 억류, 증발, 응고시키는 과정을 통해 온전한 형태와 기능을 유지한 3차원 프린팅을 구현하는 데 성공했다.

이 기술을 통해 원하는 3D 미세 패턴을 형성할 수 있으며 형성된 나노 패턴은 구조적기능적 손상 없이 다양한 용매에서 생물학적 기능을 수행할 수 있다. 또한 첨가제를 전혀 사용하지 않고도 순도 100%의 생체 고분자 패턴 제작이 가능하다.

이번 연구를 통해 ‘분자 수준의 미세 영역에서 나타나는 용액의 증발과 응고 현상이 생체 고분자 유형과 관계없이 발생한다’는 원리를 이용해 다양한 영역에서 적용 가능한 기술이 개발됐다.

생체 고분자 용액에서 나타나는 기본적 증발과 응고 현상에만 기반하기 때문에 프린팅 과정에서 생체 고분자의 손상이나 변형이 일어나지 않는다는 장점이 있다.

이 기술은 미세한 생체 조직을 분석하고 모방할 수 있는 물질을 개발하는 데 활용이 가능해 생체 환경에서 제 기능을 할 수 있는 인공 세포 조직, 바이오칩 제조 등에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

연구진은 해당 기술을 기반으로 실제 의학 연구와 약물 개발 분야에 활용될 수 있는 차세대 세포 모방 디바이스 프린팅 기술로 발전시켜 나갈 계획이다.

연구를 주도한 오 교수는 “기능과 구조적으로 100% 활성화된 생체 고분자의 초미세 3D 프린팅의 가능성을 세계 최초로 증명한 결과라는 점에서 중요한 의미가 있다”고 강조했다.

제 명예교수는 “생체 활성 고분자뿐 아니라 양자점(Quantum dot), 탄소 나노 튜브 등을 포함한 각종 복합 재료를 적용해 더 다양하고 광학적전기적 특성을 가진 소재의 프린팅으로 확장시킬 수 있다는 점에서 잠재력이 큰 기술”이라고 평가했다.

이번 연구는 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)지’에 게재됐다.