한·미연구팀, 약물 독성 미리 관찰 가능한 인공심장 프린팅 성공 

한·미 공동연구진이 약물 독성을 미리 관찰해 볼수 있는 인공 심장을 프린팅하는데 성공했다.

포스텍(POSTECH·총장 김무환)은 장진아 기계공학과·IT융합공학과 교수연구팀이 여운홍 미국 조지아텍 교수연구팀과 공동으로 바이오하이브리드 닫기

3D 프린팅 기술로 약물의 심독성을 체외에서 관찰할 수 있는 인공 심장 모델을 프린팅했다고 17일 밝혔다.

약물 심독성은 약물 개발 초기 단계에서 주요 장애요인이다. 전임상 단계에서 심독성을 평가하는 체외 플랫폼은 다양하지만, 대부분 심장 모델은 생리학적 관련성이 부족해 약물의 심독성을 제대로 예측하기는 어렵다.

최근 심장의 생리적 수축을 모사할 수 있는 3D 인공 심장 조직(EHT)이라는 심장 모델이 등장하며 많은 연구자가 이를 심근 수축 기능과 약리학적 효과를 연구하는데에 활용하고 있다. 하지만, 아직 체외에서 약물의 급성·만성 효과를 지속 관찰하기 위한 적절한 플랫폼은 없다.

공동연구팀은 지금까지의 인공 심장 모델과 달리 '바이오하이브리드 3D 프린팅(biohybrid 3D printing)' 방법을 도입했다. 두 개의 기둥 구조체를 스트레인 게이지 센서(BPSG sensor)가 내장된 기판에 접목시키고, 이어 EHT를 센서에 통합시켜 조직-센서 플랫폼을 제작했다. 이렇게 제작된 플랫폼과 무선 다중 채널 전자 시스템을 이용해 EHT 수축력을 지속적으로 모니터링하고, 약물의 급성·만성 심독성을 평가하는데 성공했다.