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‘바이오 3D 실크프린팅 시스템’ 개발

생체적합성 뛰어나 다양한 의료기기 제작 기대

기사입력 2016-10-20 08:02:08

[산업일보]
실크는 미국식품의약국(FDA)에서 인증한 생체안전성이 검증된 천연재료로써 의료용 생체 재료 개발에 적합한 것으로 알려져 있다. 3D 프린팅 기술을 이용하면 환자 맞춤형 의료기기 제작이 가능한데, 의료용 3D 프린팅 재료로는 금속이나 합성고분자가 주로 사용된다. 이에 따른 생체적합성이 우수한 천연 재료를 이용한 기술 개발 요구가 증대되고 있다.

누에고치에서 추출한 실크단백질을 의료용 3D 프린팅의 재료로 이용해 생체적합성이 우수한 다양한 의료기기를 만들 수 있는 길이 열렸다.

농촌진흥청(청장 정황근)은 한림대학교와 공동으로 누에고치에서 추출한 실크단백질을 3D 프린팅 재료로 이용할 수 있는 ‘바이오 3D 실크프린팅 시스템’을 개발해 뼈 고정판, 뼈 고정나사, 뼈 고정클립 등을 제작하는데 성공했다고 밝혔다.

이번에 개발한 바이오 3D 실크프린팅 시스템은 생체적합성이 우수한 실크잉크를 개발하고, 실크잉크 사용이 적합한 노즐, 온도 조절장치 등을 최적화했다.

뼈 고정판·고정나사·고정클립 등은 뼈 골절 시 사용하는 의료기기로써, 골절 부위가 다시 붙을 때까지 뼈를 고정해주는 역할을 한다. 현재 뼈 고정판은 주로 금속이나 합성고분자로 만든 것이 사용되고 있다. 그러나 금속 재질로 만든 뼈 고정판의 경우, 골절된 뼈가 완치된 후 이를 제거하는 2차 수술이 필요하다.

합성고분자로 만든 뼈 고정판은 생분해돼 2차 수술이 필요 없지만, 뼈 고정력이 떨어져 뼈가 어긋나거나 벌어질 수 있으며 가격도 비싸다. 특히 뼈 고정판이 곡면 형태의 뼈(두개골, 광대뼈, 위·아래턱뼈 등)에 시술됐을 때 두드러진다.

‘바이오 3D 실크프린팅 시스템’으로 만든 실크 뼈 고정판은 압축 강도와 굽힘 강도가 합성고분자로 만든 것보다 강해 뼈 고정력이 우수할 뿐 아니라 생분해되는 특성이 있어 2차 제거 수술이 필요 없다는 게 농촌진흥청의 설명이다.

실제 동물실험을 통해 실크 뼈 고정판 등을 적용한 결과, 염증이나 이물 반응 없이 효과적인 뼈 접합 성능을 보인만큼 농진청은 ‘바이오 3D 실크프린팅 시스템’에 대해 특허출원을 하는 한편, 앞으로 산업체 기술이전을 통해 실용화할 계획이다.

농촌진흥청 잠사양봉소재과 조유영 농업연구사는 “바이오 3D 실크프린팅 시스템이 실용화되면 생체적합성이 우수한 맞춤형의 다양한 실크 의료기기 생산이 가능해 국민건강 증진과 양잠산업 발전에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다.
김민솔 기자 kmsbbb@naver.com

산업2부 김민솔 기자입니다. 미래부 정책 및 3D 프린터, IT, 소재분야 특화된 뉴스를 전해드리겠습니다.

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