인공장기 제작의 가장 큰 걸림돌은 ‘크기’다. 3D프린터로 세포를 쌓아 올려 만드는 ‘바이오프린팅’ 기법이 각광받고 있지만 너무 큰 크기로 만들 수 없어 위나 간 등 큰 장기를 만드는데 어려움이 있었다.

이 문제를 국내 연구진이 처음으로 해결했다. 장진아 포항공대(POSTECH)는 IT융합공학과·기계공학과 교수팀은 장기의 부위를 여러 조각으로 나누어 제작한 다음, 이를 다시 하나로 조립하는 방법을 새롭게 착안했다고 18일 밝혔다.

기존 기반 인공장기 연구에는 단일한 인공조직만을 만들 수 있거나 제작된 인공조직의 크기가 작다는 한계가 있었다. 때문에 학계에서는 실제 조직과 비슷한 기능을 갖도록 하기 위해 노력해 왔다.

이 문제를 해결하기 위해 장 교수팀은 실제 조직과 유사한 인공조직을 만들 수 있는 바이오프린팅 활용 기술을 새롭게 개발해냈다. 주목받는 기술은 인공장기의 ‘조립’이다. 3D바이오프린팅으로 여러 개의 인공조직을 만든 후 조립하는 것이다. 연구진은 이번 성과를 이용하면 향후 큰 조직의 인공장기를 제작, 실제 임상에 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

글로벌마켓인사이트에 따르면 세계 인공장기 시장 규모는 2025년 41조 원 규모로 성장할 전망이다. 

장 교수는 “바이오프린팅, 신소재, 줄기세포와 같은 기술과 접목하면 더욱 ‘진짜 같은’ 인공장기를 제작할 수 있다”며 “향후 로봇이나 인공지능(AI)과도 접목해 더욱 정교하고 자동화된 인공장기 제작법을 구현할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘트렌드 인 바이오테크놀로지(Trends in Biotechnology)’ 7월 28일자로 게재됐다.