성균관대, 근육손실 치료 '스마트 바이오잉크' 개발

[서울=뉴시스] (왼쪽 위부터 시계방향으로) 성균관대 김근형 교수, 고려대 이형진 교수, 성균관대 황보한준 박사과정, 고려대 박찬영 석박통합과정, 성균관대 최병준 석박통합과정, Pei Mohan 박사과정. (사진=성균관대 제공) 2026.01.06. [email protected] *재판매 및 DB 금지

연구는 몸의 심장이나 근육이 손상됐을 때 세포가 스스로 자극을 감지해 효과적으로 재생할 수 있도록 돕는 '컴퍼짓 바이오잉크'와 이를 출력하는 기술 '바이오프린팅 플랫폼'을 설계한 것이다.

근육은 크게 손상되면 단순히 세포를 채워 넣는 것만으로는 부족하며 세포가 올바른 방향으로 자라도록 유도하고 적절한 힘(자극)을 전달하는 것이 필수적이다. 이를 '세포 기계생물학적 신호 전달'이라고 하는데, 기존의 3D 프린팅 기술로는 이러한 복합적인 환경을 재현하는 데 한계가 있었다.

그 대안으로 연구팀은 바이오잉크 내부에 용수철과 유사한 형태의 '코일 마이크로파이버'를 도입했다. 이는 프린팅 과정에서 최적의 자극을 전달하며 세포가 근육의 결을 따라 정렬되도록 돕는 역할을 수행한다.

연구팀은 이를 동물 실험에 적용해 근육의 구조가 복원될 뿐만 아니라 실제 움직임에 필요한 기능적 회복이 빠르게 되는 것을 확인했다.

또한 연구팀은 고려대 이형진 교수 연구팀과 공동으로 버섯 유래 키토산을 활용한 '형상 회복 스캐폴드'를 개발하는 데 성공했다. 이는 근육의 재생을 촉진하는 동시에, 몸속 염증 반응까지 억제한다는 이중 효과를 입증했다.

김 교수는 "세포 스스로 조직을 재생하는 차세대 재생 의학 기술"이라며 "앞으로 근육 질환 환자들에게 실질적 치료 대안을 제시할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

한편 과학기술정보통신부·한국연구재단·질병관리청의 지원을 받아 수행된 연구 성과는 학술지 '바이오액티브 머터리얼즈(Bioactive Materials)'와 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)'에 각각 게재됐다.