미래창조과학부와 한국연구재단은 `이달의 과학기술자상` 5월 수상자로 조동우 포항공대 기계공학과 교수를 선정했다고 11일 밝혔다.
조 교수는 3D프린팅으로 생체 조직과 세포를 제작해 손상된 인체 조직과 장기를 재생할 수 있는 `3D 조직 장기 프린팅 시스템`을 개발했다.
3D 조직 장기 프린팅 시스템은 수십 ㎝ 정도의 제작 크기와 수십 마이크로미터(㎛) 수준의 제작 정밀도를 갖는다. 다양한 생체 조직과 세포를 동시에 제작할 수 있다.
조 교수는 3D 전조직체라는 독창적인 개념을 만들었다. 3D 전조직체는 인체 조직과 장기의 복잡한 형상과 내부 구조를 그대로 모사한 것이다. 조직을 재생할 세포에 효과적으로 성장인자를 전달하고 산소와 영양분을 원활하게 공급하는 역할을 한다.
이 시스템을 실제 임상에도 적용했다. 2014년 조 교수팀은 서울성모병원 의료진 등과 눈을 지탱하는 뼈가 심하게 함몰돼 환자에게 정상 뼈와 일치하는 구조물을 3D프린터로 제작해 이식하는 수술을 성공적으로 마쳤다. 두 차례 안면기형 환자의 얼굴 뼈 재건을 위한 임상치료에 적용됐다.
조 교수는 조직과 장기를 만들 수 있는 `바이오 잉크`도 개발했다. 실제 조직과 같은 성분의 탈세포화된 조직으로 인공조직을 만들 수 있어 국내 재생의학 수준을 한 단계 높인 것으로 평가받는다고 미래부는 설명했다.
조 교수는 2005년 3D프린팅 기술을 기반으로 `조직공학 및 재생의학`이라는 새로운 분야에 도전했다. 기계공학 범주이지만 전혀 다른 연구주제를 선택해 학계 눈길을 끌었다. 그는 “공작기계 연구는 거의 포화상태에 이르렀다고 판단했고, 조직공학으로 주제를 바꾸고 난 후 블루오션이라는 느낌을 받았다”며 “연구 결과가 직접 사람을 치료하는 데 쓰일 수 있다는 데 보람을 느낄 수 있었다”고 말했다.
조 교수는 “3D프린팅으로 줄기세포를 넣어 장기의 최소 기능을 할 수 있는 3차원 세포집합체인 오가노이드(실험용 미니 장기)를 만드는 연구를 계속 진행하고, 연구결과를 임상에 적용해 재생의학에 기여하고 싶다”고 포부를 밝혔다.
조 교수의 3D 조직 장기 프린팅 기술 연구 결과는 바이오 머테리얼즈(Biomaterials), 액타 바이오 머테리얼리아(Acta Biomaterialia), 바이오패브리케이션(Biofabrication), 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 등에 발표됐다.
송혜영기자 hybrid@etnews.com
