3D 프린터를 사용하여 인공 각막을 인쇄했습니다.

뉴캐슬 영국 대학의 과학자들은 3D 프린터를 사용하여 인간의 각막(눈의 투명한 각막)을 재현하는 데 성공했습니다.

각막은 안구의 앞쪽에 위치하며, 더 볼록하고 투명한 부분으로, 눈의 빛을 굴절시키는 매개체 중 하나입니다. 일반적으로 각막은 투명하고, 윤기가 있으며, 매끄럽고, 구형이며, 매우 민감합니다. 각막은 다섯 겹의 층으로 구성되어 있습니다.

외상성 손상, 감염성 병변, 그리고 각막의 선천적 기형은 시력 기능을 저하시켜 최대 시력을 완전히 잃을 수도 있습니다. 기증 각막 이식이 가능하다면 이러한 합병증을 예방할 수 있습니다. 하지만 이러한 이식 재료는 매우 부족하기 때문에 모든 환자를 도울 수는 없습니다. 세계보건기구(WHO)의 자료에 따르면, 전 세계적으로 약 500만 명이 각막 질환과 손상으로 인해 시력을 잃었습니다.

영국 연구진이 제시한 최신 방법은 아직 임상에 적용하기에는 적합하지 않습니다. 그러나 향후 이 방법이 개선되면 수백만 명의 환자가 시력을 보존하고 회복할 수 있을 것입니다.

전문가들은 3D 프린팅에 필요한 생물학적 염료의 최적 조성을 선택하는 것이 매우 어렵다는 점을 인정했습니다. 인공적으로 재현된 각막은 구조화된 형태를 유지해야 하므로 얇으면서도 탄력이 있어야 합니다. 필요한 조건을 충족하기 위해 과학자들은 젤라틴 폴리머인 알긴산염, 콜라겐 단백질, 그리고 줄기세포를 활용했습니다.

이 기술은 필요한 수의 기증 각막을 완전히 재생성하지는 못합니다. 기증 각막은 필요한 줄기세포를 얻는 주요 재료 역할을 하기 때문입니다. 그러나 이 새로운 방법을 사용하면 각막 하나에서 인공적으로 생성된 각막 50개를 얻을 수 있습니다.

전문가들은 자원봉사자 한 명의 안구 사진을 촬영한 후, 3차원 각막 모형을 재현했습니다. 그 결과, 점액질로 덮인 탄성 콘택트렌즈처럼 보이는 각막 모형이 탄생했습니다.

인공적으로 만들어진 각막을 환자에게 이식하는 데는 오랜 시간이 걸릴 것입니다. 과학자들이 먼저 프린팅 공정을 개선해야 하며, 그 후 동물을 대상으로 실험실 실험을 진행해야 합니다. 그러나 연구자들이 이전에 3D 프린팅을 사용하여 실제 각막과 유사한 3차원 구조를 구성과 구성 모두에서 재현하는 데 실패했기 때문에, 우리는 이미 이 안과학 분야의 획기적인 발전에 대해 자신 있게 이야기할 수 있습니다.

이 새로운 기술은 과학 저널인 Experimental Eye Research(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014483518302124)에 자세히 설명되어 있습니다.