UNIST, '3D 프린팅 췌도 이식체' 개발 성공…"피하 조직에서도 효율 높아"

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3D 프린팅 췌도 이식체 [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]

피부 아래에 췌장 조직을 이식해 혈당을 조절하는 새로운 당뇨 치료법을 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 개발했다.

29일 UNIST에 따르면 바이오메디컬공학과 강현욱 교수팀은 피하 조직에 이식해도 혈당 조절 기능을 할 수 있는 췌도(랑게르한스섬) 이식체를 만들었다.

췌도는 혈당 조절 호르몬인 인슐린을 분비하는 췌장 세포 덩어리로, 심각한 인슐린 분비 장애를 겪는 제1형 당뇨 환자의 간이나 신장에 이식해 왔다.

그간 췌도를 간이나 신장에 이식한 이유는 기능을 제대로 발휘하려면 풍부한 혈관이 있어야 하기 때문이다.

혈관 밀도가 낮은 피하 조직은 췌도를 이식할 곳으로 고려되지 않았다.

연구팀은 다층 시트형 구조를 고안해 피하 조직에서도 효율이 높은 이식체를 개발하는 데 성공했다.

이 구조는 혈관과 췌도 간 거리를 최소화할 수 있게 이식체의 상부층과 하부층에 췌도가 집중된 형태다.

췌도의 분포 밀도를 정교하게 조절해 충분한 산소와 영양분을 전달받을 수 있다.

췌도 외 이식체 물질은 모두 생체 친화 물질로 이뤄졌다.

연구팀은 이식체의 복잡한 구조를 정밀 바이오 3D 프린팅을 통해 찍어냈다.

이를 통해 인체 피하에 이식이 적합한 크기로도 제작이 가능해 임상 적용성이 매우 뛰어나다고 연구팀은 설명했다.

또 면역 반응을 억제하는 항섬유화 약물을 이식체 안에 넣어 국소 전달할 수 있다.

이를 통해 동물의 췌도를 사람에게 이식하는 이종 췌도 이식 분야 연구도 추진 중이다.

현재 췌도 이식은 주로 자가 췌장이나 장기 기증자의 췌장에서 분리한 췌도를 사용한다.

실험에서는 개발된 췌도 이식체를 이식받은 당뇨병 쥐는 4개월 동안 혈당 조절 효과를 유지했다.

연구팀은 이식체를 임상에 적용하기 위한 연구를 지속하고 있으며, 대동물 실험을 준비 중이다.

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UNIST 강현욱 교수팀 [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]

강현욱 교수는 "이번 연구는 제1형 당뇨병 치료 기술 개발을 위한 새롭고 획기적인 접근법을 제시했다"며 "많은 당뇨 환자들의 삶의 질 향상에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.

연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼스'(Advanced Materials)에 지난 9월 23일 온라인으로 선공개됐다.

연구는 산업통상자원부와 산업기술평가관리원의 연구비 지원에 의한 산업기술 알키미스트 프로젝트 사업을 통해 이뤄졌다.