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부산대, 3D 바이오프린팅 활용한 인공 지방 연구 성과 발표

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Monday, February 10, 2025, 14:02:51

3D 바이오프린팅으로 피부 재생 앞당긴다

 

인더뉴스 제해영 기자ㅣ부산대학교 연구진이 3D 바이오프린팅을 활용해 내분비 활성 지방 조직을 제작하고 이를 피부 조직과 결합해 재생 효과를 입증하는 데 성공했습니다. 이번 연구는 조직공학 및 재생의학 분야에서 새로운 가능성을 열 것으로 기대됩니다.

 

부산대학교(총장 최재원)는 의생명융합공학부 김병수 교수 연구팀이 3D 바이오프린팅 기술을 활용해 내분비 지방 조직을 조립하고 이를 피부 조직과 결합해 재생 효과를 극대화하는 연구 결과를 발표했다고 10일 밝혔습니다. 연구 성과는 국제학술지 'Advanced Functional Materials' 2월 2일자에 게재됐습니다.

 

지방 세포는 사이토카인(면역세포가 분비하는 단백질 신호물질)을 분비해 주변 조직과 상호작용하며 대사 항상성과 조직 재생에 중요한 영향을 미칩니다. 하지만 기존 조직공학 기술로는 지방 조직의 구조와 기능을 효과적으로 재현하는 데 한계가 있어 피부 및 근육과의 상호작용을 반영한 조직 제작 기술이 부족했습니다.

 

이에 연구팀은 지방 조직의 내분비 기능을 유지하면서도 피부 조직과 결합할 수 있는 조립 기술을 개발했습니다. 특히 지방 조직을 레고 블록처럼 모듈 단위로 제작하고 피부 진피층과 결합하는 방식을 도입해 조직 통합성을 높였습니다.

 

연구팀은 내장형 3D 바이오프린팅(embedded 3D bioprinting) 기법을 적용해 지방 조직 단위를 안정적으로 형성할 수 있는 최적의 바이오잉크 조성을 개발했습니다. 기존 지방세포 배양 방식에서는 세포가 주변으로 이동해 밀집된 환경을 유지하기 어려웠지만, 이번 연구에서는 알지네이트(alginate)를 포함한 하이브리드 바이오잉크를 활용해 세포 이동을 제한하고 밀도를 높였습니다.

 

연구 결과, 0.5% 알지네이트를 포함한 하이브리드 바이오잉크에서 지방 세포의 밀집도가 가장 높았으며 지방 세포의 성숙을 촉진하는 유전자의 발현이 증가하는 것으로 나타났습니다. 또한 지방 단위의 크기를 최적화한 결과, 600㎛에서 지방 세포의 생존 및 성숙이 가장 효과적으로 이루어졌습니다.

 

지방 조직이 피부 재생에 미치는 영향을 평가하기 위해 연구팀은 3D 프린팅 기반 맞춤형 상처 치유 플랫폼을 제작했습니다. 실험 결과, 지방 단위가 포함된 환경에서 피부 세포(섬유아세포 및 각질형성세포)의 이동 속도가 증가해 16시간 내 80% 이상의 상처 폐쇄율을 기록했습니다. 특히 지방 단위 간 간격이 1000㎛일 때 세포 이동성이 가장 높았습니다.

 

누드 마우스(nude mouse) 모델을 이용한 실험에서는 지방 단위가 포함된 모듈을 피부 손상 부위에 이식한 결과, 혈관 형성이 증가하고 표피 재생이 촉진됨이 확인됐습니다. 레이저 도플러 혈류 이미징(LDPI) 분석에서는 혈관 생성이 증가해 혈류 공급이 원활하게 이루어졌으며, 면역조직화학 분석에서는 혈관 생성 마커(CD31) 및 표피 형성 마커(K10, involucrin)의 발현이 증가해 피부 재생이 활성화됨이 입증됐습니다.

 

연구팀은 이번 연구를 통해 내분비 기능을 갖춘 지방 조직을 3D 바이오프린팅을 이용해 제작하고, 이를 피부 조직과 정밀하게 결합하는 어셈블리 전략이 기존 조직 공학적 접근법보다 더 빠르고 효율적인 재생 효과를 제공할 수 있음을 밝혔습니다. 

 

김병수 교수는 “이번 연구는 지방 조직의 내분비 기능을 활용해 피부 재생을 촉진할 수 있는 혁신적인 3D 바이오프린팅 기술을 개발했다는 점에서 큰 의미가 있다”며 “이 기술이 조직공학 및 재생의학 분야에서 지방 조직뿐만 아니라 다기능성 인공 조직 제작을 위한 새로운 가능성을 제시할 것”이라고 설명했습니다.

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제해영 기자 helloje@hanmail.net

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현대자동차·기아, ‘2025 레드 닷 어워드’ 최우수상 2개 포함 총 11개 콘셉트 디자인 수상

현대자동차·기아, ‘2025 레드 닷 어워드’ 최우수상 2개 포함 총 11개 콘셉트 디자인 수상

2025.07.21 10:47:26

인더뉴스 김용운 기자ㅣ현대차·기아는 '2025 레드 닷 어워드: 콘셉트 디자인(Red Dot Award: Contcept Design 2025)'에서 최고상인 최우수상(Best of the Best) 2개와 본상(Winner) 9개 등 11관왕을 달성했다고 21일 밝혔습니다. 독일 노르트라인 베스트팔렌 디자인센터(Design Zentrum Nordrhein Westfalen)가 주관하는 레드 닷 어워드는 세계 3대 디자인상 중 하나로, 매년 제품 디자인, 브랜드·커뮤니케이션 디자인, 디자인 콘셉트 부문으로 나눠 우수 디자인을 선정합니다. 이번에 발표된 콘셉트 부문에서 현대차·기아는 ▲City-Pod, Urban-Pod ▲PV5 위켄더 콘셉트(WKNDR Concept)로 자율주행(Autonomous)과 자동차 및 모터사이클(Cars and Motorcycles) 분야에서 각각 최우수상을 수상했다. 현대차의 ▲City-Pod, Urban-Pod은 작년 CES와 ADEX 2023에서 각각 선보인 미래 물류 시스템입니다. 스마트 시티를 구현하는데 중점을 둔 혁신적인 운송 솔루션으로 디지털 트윈, 자율주행 등 최첨단 기술을 적용해 실시간 추적이 가능하고, 산업현장뿐 아니라 고객의 일상에서도 다용도로 활용될 수 있습니다. 기아의 ▲PV5 위켄더(WKNDR) 콘셉트는 자유로운 아웃도어 라이프스타일을 제시하는 다목적 EV 밴입니다. 모듈형 콘셉트 적용으로 실내·외를 유연하게 변경할 수 있으며, 태양광 패널 등 자체 에너지 솔루션을 장착해 고객에게 지속가능한 여정을 제시합니다. 또한 리프트업 가능한 차체와 오프로드 타이어는 험준한 지형에서도 역동적인 주행이 가능합니다. 이와 함께 현대차·기아는 새로운 가능성을 보여주는 우수한 콘셉트 디자인으로 총 9개의 본상을 수상했습니다. 제네시스 ▲엑스 그란 쿠페(X Gran Coupe)와 ▲엑스 그란 컨버터블(X Gran Convertible) ▲엑스 그란 이퀘이터(X Gran Equator) 제네시스의 디자인 철학인 '역동적인 우아함(Athletic Elegance)'을 극대화한 디자인으로 자동차 및 모터사이클 분야에서 본상을 수상했습니다. 기아는 ▲PV1 ▲PV5 ▲PV7 콘셉트는 사용 환경에 최적화된 디자인으로 본상을 차지했고 기아의 전동화 디자인 노하우가 집약된 소형 SUV ▲EV2 콘셉트도 본상을 수상했습니다. 현대차의 ▲나노 모빌리티(Nano mobility)와 ▲마이크로 모빌리티도 본상 수상작에 이름을 올렸습니다. 이 밖에도 현대차·기아 로보틱스랩의 ▲전기차 자동충전로봇 서비스(Automatic Charging Robot Service)도 서비스 디자인 분야에서 본상을 수상했습니다. 전기차 자동충전로봇 서비스는 차량의 주차 상태를 스스로 판단해 충전을 시작하는 자동화된 서비스로, 사용자는 차량에서 내리지 않은 채 전체 충전 과정을 실시간으로 편리하게 모니터링 할 수 있습니다. 현대차·기아 관계자는 "현대차·기아의 지속가능한 미래에 대한 임직원들의 집요한 고민과 각 브랜드의 디자인 철학이 결합돼 높은 성과를 낼 수 있었다"며 "차별화된 모빌리티 경험이 고객에게 닿을 수 있도록 지속 노력하겠다"고 밝혔습니다.


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