바이오인

출처 : 한국공업화학회

Abstract:

최근 3D 프린팅 기술은 의학 분야에서 다양하게 활용되고 있다. 실제로 국내 삼성서울병원에서 3D 프린터를 이용해 만든 환자의 골격 모델을 활용해 암이 퍼진 얼굴 골격을 절제하는 수술을 진행한 사례가 있다. 이렇게 의료분야에서의 3D 프린팅은 우선 사람의 몸 구조가 개개인마다 각기 다르기 때문에 환자 개개인 몸에 꼭 맞는 치료나 기구를 제작하는데 큰 역할을 담당하고 있다. 더 나아가 미래에는 3D 프린터에 세포를 넣어 인공장기를 출력하거나, 자신에게 필요한 효과만을 모은 맞춤형 의약품을 만들 수 있을 것이다. 실제로 이 같은 연구가 세계 전역에서 활발히 이뤄지고 있고, 실제 임상 현장에서의 3D 프린터 활용도 점차 확대되고 있는 추세이다. 이 논문에서는 3D 프린팅기술이 의료.바이오 분야에 어떻게 활용되고 있는지를 알아보고자 한다.

1. 여는 글
3D 프린터는 1984년에 개발되었고 1986년 이후 등록된 3D 프린팅과 관련된 핵심 특허 기술들이 잇따라 만료됨에 따라 자동차, 항공, 선박, 의료와 관련된 제조업 분야를 중심으로 기술시장이 확산되고 있다. 특히, 생체.의공학 분야에 있어 2000년을 전후로 하여 고체 필라멘트를 녹여서 한층한층 쌓아가며 3D 프린팅하는 방식인 FDM(Fused deposition modeling) 기술에 열가소성 생체적합 고분자를 적용하여 조직공학용 인공지지체를 제작함에 따라, 3D 프린팅 기술이 바이오 조형기술에 급속하게 활용되기 시작하였다.

최근 이러한 3D 프린팅 기술의 활용이 조직공학용 지지체 이외에도 수술시뮬레이션 및 수술 임플란트 제작, 맞춤형 보형물 제작, 인공혈관, 인공간 등 의학분야에서 다양하게 적용되고 있다.

3D 프린팅 기술을 재생의학용 지지체(scaffold) 제작에 활용할 경우, 살아있는 세포를 직접적으로 원하는 형태로 프린팅할 수 있기 때문에 플라스틱이나 금속으로만 제작된 지지체보다 기존 조직과의 유착률을 높일 수 있고 이를 위해 다양한 생체 재료 개발 및 세포활성을 높이기 위한 미세환경(microenvironment) 조절에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다.

최근 3D 프린팅 기술이 본격적으로 의료에 접목되면서, 보건의료 분야에서도 대대적인 변화를 이끌고 있다. 예를 들어, 가상 시뮬레이션을 통한 수술 시간 단축 및 성공률 향상에 기여하고 있으며 의료인력의 교육실습에 활용되고 있다. 최근에는 보청기, 틀니, 의족 등 개인 맞춤형 의료보형물 제작에도 3D 프린팅 기술이 사용되고 있다.

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