3D 프린팅 각막은 곧 수백만 명의 각막 실명을 도울 수 있습니다

3D로 인쇄된 개인 맞춤형 각막은 거부 반응의 위험이 적고 각막 장애 및 노화 관련 시력 장애를 가진 사람들에게 곧 해결책이 될 수 있습니다.


각막은 눈의 투명한 돔 모양으로 빛을 집중시켜 선명한 시야를 확보하는 데 도움을 주는 부분입니다. 하지만 눈의 다른 조직과 마찬가지로 각막도 손상을 입으면 시력 장애를 일으킬 수 있습니다.


세계보건기구(WHO)에 따르면 약 2백만 명의 사람들이 각막의 투명성 상실로 인해 실명을 경험하고 있습니다. 각막 실명을 유발할 수 있는 원인으로는 바이러스 또는 박테리아 감염, 콘택트렌즈 사용으로 인한 외상, 안구 건조증과 같은 기타 문제가 있습니다.


의사는 시력 회복을 위해 각막 이식을 시행할 수 있지만, 기증자가 부족하여 일부 사람들에게는 이 옵션을 이용할 수 없습니다. 게다가 기증된 각막 조직은 다른 장기 이식과 유사한 거부 반응을 일으킬 수 있습니다.


칼스루에 공과대학(KIT)의 연구원들은 칼 자이스 메디텍(Carl Zeiss Meditec AG) 및 에보닉 헬스케어(Evonik Healthcare)와 협력하여 거부 반응이 적고 이식에 적합한 개인 맞춤형 각막을 만드는 레이저 기반 3D 장기 프린팅 방법을 개발했습니다.

이 팀의 아이디어는 연구자들이 자신의 개념과 과학 프로젝트를 업계 구성원들에게 선보일 수 있는 연례 콘테스트인 KIT의 ' 뉴랜드 이노베이션 콘테스트 2024'에서 우승한 세 가지 아이디어 중 하나였습니다.


그의 '비지오프린테크' 프로세스는 개인의 줄기세포로 만든 개인 맞춤형 바이오잉크와 투명하고 화학적으로 변형된 비건 콜라겐을 사용합니다. 의사는 환자의 손상된 조직을 수술로 제거하는 동안 새로운 각막을 3D 프린팅하여 눈에 각막 이식을 직접 제작할 수 있습니다.


임상의가 사람의 세포를 사용하여 각막을 인쇄하기 때문에 기존 각막 이식보다 장기 거부 반응의 위험이 낮다고 연구팀은 말합니다.


각막 기증에 의존하는 대신 환자 자신의 줄기세포와 화학적으로 변형된 콜라겐 섬유로 만든 바이오잉크를 사용하고 있습니다.“라고 KIT의 기능 인터페이스 연구소 및 생물화학 시스템 연구소의 우테 셰퍼스 교수는 보도자료에서 말했습니다. 레이저 기반 프로세스를 통해 이러한 세포를 정확하게 배치하여 거부 반응을 최소화하면서 투명하고 기능적인 각막을 생성할 수 있습니다."라고 말했습니다.


프로젝트의 성공에 힘입어 연구팀은 임상의가 인공 각막을 만드는 데 사용할 수 있는 애플리케이션을 개발 중이며 곧 이 새로운 기술을 테스트할 계획입니다.


이 혁신으로 각막 실명 환자들이 해결책에 한 걸음 더 가까워졌지만, 과학자들이 각막 조직을 3D 프린팅한 것은 이번이 처음은 아닙니다. 이전에 스탠포드 의대와 뉴캐슬 대학교 연구진은 전통적인 각막 이식에 대한 대안을 만들기 위해 바이오잉크와 3D 바이오프린팅 기술을 사용하여 각막을 설계한 바 있습니다.