포스텍(총장 김무환)은 기계공학과 조동우 교수와 기계공학과 안민준 씨가 부산대 의생명융합공학부 김병수 교수와 함께 당뇨 환자의 피부질환을 살펴 볼 수 있는 3D 인공피부를 만드는 데 성공했다고 13일 밝혔다.
제2형 당뇨병의 병태(病態) 생리학적 특징을 표현하기 위해 3D 세포 프린팅을 통해 당뇨병이 있는 체외 인간피부 모델을 개발하는 데 성공했다고 설명했다.
3D 세포 프린팅 기술로 인공 피부를 만들기 위한 연구는 계속되고 있지만, 실제 피부의 병리학적 과정을 보여주는 질병이 있는 인공 피부는 아직 실현되지 못했다.
연구팀은 실제 피부에서 발견되는 표피와 피부 세포 간 상호작용에서 영감을 받아 정상 각질 세포가 당뇨 환자 유래 섬유아세포로 이루어진 진피층과 상호 작용할 때 당뇨성 표피로 분화될 것이라는 가설을 세웠다.
이를 증명하기 위해 각 세포를 사용해 3D 프린팅 기술 기반의 피부 창상(찰과상, 타박상, 열상, 칼날에 의한 절차 등을 말한다)이 구현된 당뇨성 인공 피부를 제작했다.
이 당뇨성 인공 피부에서 당뇨병 피부의 대표적인 특징인 느린 재상피화(再上皮化·벗어진 살갗 표면이 다시 증식하는 일)가 관찰됐다.
또한 혈관이 포함된 당뇨 지방층을 추가했을 때, 당뇨병에서 흔히 관찰할 수 있는 인슐린 저항성, 지방 세포 비대증, 염증 반응, 혈관 기능 장애가 확인됐다.
포스텍 조동우 교수는 “3D 세포 프린팅을 통해 다양한 원인으로 인한 피부질환을 직접 겪지 않아도 체외에서 관찰할 수 있게 됐다”며 “피부질환을 관찰하기 위해 지금까지 활용했던 동물실험을 대체할 수 있는 방안이 될 것으로 기대하고 있다”고 말했다.
이어 “새로운 약물 개발을 위한 질병 모델로도 응용이 가능할 것으로 전망된다”고 연구의 의의를 밝혔다.
