일본산업뉴스요약

세포가 살아있는 채로 3D 인쇄
리코, 1개 단위로 세포 분사, 신약 개발로의 응용 목표

리코(Ricoh)는 미세한 구멍으로부터 세포를 분사해 종이에 문자를 인쇄하듯이 입체적으로 쌓아 올리는 기술을 개발했다. 배양한 세포를 넣은 용기를 미세하게 진동시켜 구멍을 통해 세포가 한 개씩 살아있는 채로 분사되는 실험에 성공했다. 이 기술로 장기와 비슷한 구조를 제작해 신약 후보 물질의 안전성과 효과를 분석하는 용도를 상정하고 있다. 향후 오사카대학과 협력해 수 년 후의 실용화를 목표로 한다.

리코가 이번에 개발한 것은 세포를 넣은 용기를 진동시켜 미세한 구멍에서 겔을 향해 세포를 분사하는 기술이다. 세포가 들어있는 물방울이 겔과 반응해 고체가 되어 그곳에서 굳게 된다. 겔과 세포를 교대로 겹치도록 해 입체적으로 쌓아 올리는 방식이다. 지금까지는 세포를 모방한 젤라틴의 미립자를 이용한 실험을 통해 분사하는 성능 등을 조사해왔다.

리코는 진동시키는 주파수 등을 조절해 분사된 대부분의 세포들이 살아남도록 연구. 사람의 섬유아세포와 혈관내피세포라고 하는 종류의 세포를 통해 시험해왔다. 분사 후 24시간 뒤의 세포 생존율을 분석한 결과, 분사 전후가 거의 변화가 없었다.

한 개의 노즐 당 1초 간 100개 정도의 세포를 분사할 수 있고 서로 다른 종류의 세포를 교대로 인쇄하는 것도 가능, 10층까지 쌓아 올릴 수 있다. 하지만 이보다 크게 만들 경우, 세포가 산소 등을 흡수하기 어려워진다고 한다. 앞으로 혈관을 모방한 통로를 만들어 커다란 구조가 가능하도록 개량할 계획이다.

이 새로운 기술은 사람의 iPS세포로 만든 심근 세포도 분사할 수 있다. 환자의 iPS세포의 사용으로 신약 후보 물질의 효과 등을 정밀도 높게 조사할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 심장과 비슷한 입체적 구조를 만들어낸다면 평평한 용기에서 배양한 경우보다 생체 내부에 가까운 상황을 재현할 수 있게 된다.

리코는 분사된 물방울에 레이저를 조사해 세포가 들어있는지 여부를 거의 100%의 정확도로 검출해내는 기술도 개발했다. 최근에는 혈액이나 암을 1개 세포 단위로 분석하는 연구도 활발해지고 있다. 세포를 간단히 한 개씩 분리할 수 있다면 질병 구조 해명 및 조기 진단 등으로 이어질 것이다.

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