누에고치 단백질로 뼈 고정판 등 제작 3D 프린팅 기술 개발

누에고치에서 추출한 단백질을 의료용 3D 프린팅을 이용해 뼈 고정판 등 다양한 의료기기를 만들 수 있는 기술이 개발됐다.

농촌진흥청은 한림대학교와 공동으로 누에고치에서 추출한 실크단백질을 3D 프린팅 재료로 이용할 수 있는 ‘바이오 3D 실크프린팅 시스템’을 개발했다고 19일 밝혔다.

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

3D 실크프린팅 시스템은 생체에 적합한 뼈 고정판‧고정나사‧고정클립 등 의료기기를 의료기관이 직접 제작해 사용할 수 있게 됐다. 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 수술은 필요 없지만, 뼈 고정력이 떨어져 뼈가 어긋나거나 벌어질 수 있고 가격도 비싸다.

농진청 농업과학원 이진모 원장은 “바이오 3D 실크프린팅 시스템으로 만든 실크 뼈 고정판은 압축 강도와 굽힘 강도가 합성고분자로 만든 것보다 강해 뼈 고정력이 우수할 뿐 아니라, 생분해 되는 특성이 있어 2차 제거 수술이 필요 없다”고 설명했다.

또한 환자 맞춤형으로 제작할 수 있어 곡면 형태의 뼈를 고정하는 데에도 효과적이다. 실제 동물실험을 통해 실크 뼈 고정판 등을 적용한 결과, 염증이나 이물 반응 없이 효과적인 뼈 접합 성능을 보였다.

이 원장은 “바이오 3D 실크프린팅 시스템을 특허출원 했으며, 앞으로 산업체 기술이전을 통해 실용화 할 계획”이라며 밝혔다.