2023년 10월 17일 유럽(Europe) 언론사 유로뉴스(euronews)에 따르면, 영국(the United Kingdom)의 옥스퍼드 대학(University of Oxford) 연구원들이 뇌의 신경 세포를 3D 프린팅(3D printing)으로 복제하는 기술을 개발했다고 한다. 대뇌 피질 즉, 뇌의 가장 바깥쪽 층에 있는 신경 세포를 3D 프린팅 기술로 복제해 뇌 손상으로 고통받는 사람들을 도울 수 있게 된 것이다. 대뇌 피질은 언어, 기억, 추론 또는 의사 결정과 같은 중요한 기능을 담당하는 부분이다.
옥스퍼드 연구진은 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 학술지를 통해 연구 결과를 게재했다. 이번 연구의 수석 저자인 옥스퍼드 대학 화학과의 진용청(Yongcheng Jin)는 언론과의 인터뷰를 통해 “이 발견은 뇌 조직의 구조와 기능에 대한 발견이자, 인간의 대뇌 작용을 탐구할 수 있는 새로운 기회이다. 또한 장기적인 뇌 손상을 겪는 사람들에게 큰 도움이 될 것이다”라는 입장을 전했다.
다양한 뇌 손상 중에서도 외상성 뇌 손상은 스포츠, 외상, 뇌졸중으로 인해 대뇌 피질이 손상될 때 발생한다. 전 세계적으로 수백만 명의 사람들이 외상성 뇌 손상으로 고통받고 있지만, 효과적인 치료법은 없다. 일반적으로 줄기세포는 대부분의 인간 조직에서 발견된다. 또한 환자에게 쉽게 사용할 수 있고, 면역 반응을 유발하지 않는다. 이에 옥스퍼드 연구원들은 줄기세포의 특징과 ‘물방울 인쇄(droplet printing)’라는 기술을 결합하여, 쉽게 이용 가능한 대뇌 줄기세포에 두 개의 ‘바이오 잉크(bioinks)’를 만들어 2중 구조를 생성했다. 바이오 잉크란 사람의 체내에 독성이 없으면서 조직 재생을 유도할 수 있는 기능을 말한다. (출처:YTN)
그 후 연구진은 기술의 안정성을 검증하기 위해 실험용 쥐의 뇌 조각에 대뇌 줄기세포를 이식하여 테스트했다. 그 결과 새롭게 만들어낸 대뇌 줄기세포가 원활히 작동하는 것을 확인했다. 성공적인 3D 프린터 발견 이후, 연구원들은 인간의 뇌를 최대한 모방하는 3D 프린팅 방법을 연구하고 있다. 옥스퍼드의 생리학, 해부학 및 유전학과의 수석 저자인 졸탄 몰나르(Zoltán Molnár) 교수는 언론사와의 인터뷰를 통해 “인간의 두뇌 발달은 복잡하고, 섬세하며, 정교한 과정으로 이루어져 있다. 실험실에서 인간의 세포 진행을 재현하는 것은 정말 어려운 일이다. 그럼에도 우리 연구진은 인간 두뇌의 기본 기능에 대해 연구했다”고 말하며, 연구결과에 대한 성취감을 드러냈다.
3D 프린팅 기술은 수술 부위를 특정해서 시술할 수 있고, 시공간적 제한 없이 효과적인 치료에 활용될 수 있다. 첨단 기술이 발전하면서 다양한 방식의 치료법이 등장하고 있다. (출처:스포츠 조선) 새로운 3D 프린팅 기술이 많은 사람들의 건강과 삶의 질 개선에 도움이 될 수 있을지, 앞으로의 최첨단 기술 발전에 사람들의 이목이 집중되고 있다.
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