INTRODUCTION
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3D Bioprinting
Research Center
손상되거나 기능을 상실한 조직/장기의 경우 장기 이식이 필수입니다. 장기 이식을 받아야 하는 장기 이식 대기자는 꾸준히 증가하고 있지만 장기 공여자 수는 이에 미치지 못하여 장기 이식 대기 중 사망자 수가 매년 증가하고 있는 문제가 있습니다.
이에 인공 장기를 제작하는 기술 개발이 필수적이며, “세포+생체재료”를 3차원 프린팅하는 3D 바이오프린팅 기술은 인공장기를 제작하는 유망 기술로써 각광받고 있습니다.
그러나, 인체 조직은 다양한 세포가 미세한 구조 (ex-미세혈관, 간소엽, 신경다발 등)를 이루고 있는데, 전통적인 3D 바이오프린팅 기술은 인체 내의 미세 구조를 구현함에 있어 효과적이지 못하였습니다.
본 연구소는 CAD/CAM 기술을 기반으로 하는 3D Printing 기술과 유체역학 기술을 융합하여 기존 3D 바이오프린팅 기술의 한계를 극복한 새로운 바이오프린팅 기술 (Pre-set extrusion bioprinting technique)을 개발하였으며, 이를 기반으로 조직의 미세 구조를 구현한 인공장기 제작 기술을 개발하고자 합니다.
핵심기술
Pre-set Extrusion
Bioprinting Technique.
3차원 프린팅 기술을 이용하여 바이오잉크를 사전에 담지할 수 있는 전구체 카트리지(Precursor cartridge)를 제작한 후, 전구체 카트리지 각 구획에 각기 다른 바이오잉크를 사전 위치 (Pre-set)시킵니다. 그 후, 이를 시린지에 담아 노즐을 통해 압출하면 전구체 카트리지의 단면 형상이 압출된 구조체 단면에 축소되어 구현되는 기술입니다. 이를 통해 기존 바이오프린팅 기술의 정밀도를 획기적으로 높이며, 체내의 다양한 미세 구조를 모방할 수 있습니다.(D. Kang et al, Biofabrication, 10, (2018), 035008)
Pre-set Extrusion Bioprinting Technique 응용기술 01.
간조직 구조체
간소엽 구조 모방 전구체 카트리지를 제작하여, 혈관화된 간조직 구조체를 Pre-set extrusion bioprinting 기술로 제작하였습니다. (D. Kang et al., Small, 16, (2020), 1905505., 표지 논문으로 선정되었음.)
Pre-set Extrusion Bioprinting Technique 응용기술 02.
간소엽 구조 모방 스페로이드
Pre-set extrusion bioprinting 기술과, 미세유체역학의 emulsification system을 융합하여 간소엽 구조를 모방한 스페로이드를 바이오프린팅으로 제작하였습니다. (G. Hong et al., Advanced Materials, 33, (2021), 2102624., 표지논문으로 선정되었음.)
