3D 프린터로 인공 생식기를 재현하다

인류의 기술은 어디까지 발전할 수 있을까? 3D 프린터 기술이 점점 더 정교해지는 가운데, 이제는 생식기를 인공적으로 제작하는 연구까지 진행되고 있다. “Nature Biomedical Engineering”에 발표된 논문에 따르면, 미국, 일본, 중국 연구진이 공동 연구를 통해 3D 프린터로 인공 남성 생식기를 제작하고 이식하는 데 성공했다고 한다.

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실제 생식 행위까지 가능해졌다?

이번 연구는 음경 조직이 손상되어 발기부전이 있는 돼지와 토끼를 대상으로 진행되었다. 연구진은 3D 겔 프린터로 제작한 인공 음경을 이식한 결과, 실험 대상 개체들이 정상적으로 교미할 수 있을 정도로 기능이 회복되었고, 실제 생식 행위도 가능해졌다고 발표했다.

연구진은 먼저 음경의 끝부분인 귀두와 혈관이 밀집된 해면체를 정밀하게 모델링했다. 이후, 성행위에 견딜 수 있도록 설계된 3D 프린팅된 겔 스캐폴드(Scaffold, 세포 배양을 위한 ‘지지 구조’)를 만들어 손상된 음경을 가진 토끼와 돼지에게 이식했다.

또한 생체 조직과의 결합을 원활하게 하기 위해 각 동물의 내피세포를 함께 이식하여 혈관 조직의 재생을 유도했다.

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인공 생식기 이식 후 몇 주 만에 발기 기능 대폭 개선

 

 

이식 후 몇 주 만에 발기 기능이 크게 향상되었다. 특히 내피세포를 함께 이식한 개체에서 가장 뚜렷한 회복 효과가 확인되었다. 게다가 이식된 인공 음경을 가진 수컷들이 암컷과의 교미 후 100% 확률로 임신에 성공했다.

음경은 발기 시 혈액을 모아 팽창하는 역할을 하는 고도로 복잡한 혈관 조직이다. 이 때문에 혈관 밀집 조직을 인공적으로 재현하는 연구는 수십 년 동안 이어져 왔지만, 실제로 기능하는 대체물을 만드는 것은 매우 어려운 과제였다.

하지만 이번 연구를 통해 혈관이 밀집된 장기의 인공 대체물 제작 기술이 한 단계 도약한 것으로 평가된다 연구에 참여한 과학자들은 “이번 연구는 인공 혈관 조직을 활용한 장기 재생 기술 발전에 있어 획기적인 전환점이 될 것”이라고 밝혔다.

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향후 인간 생식기 이식에도 적용될 수도

 

현재 이 연구는 개념 증명(PoC, Proof of Concept) 단계로, 인간을 대상으로 한 임상 연구가 진행되기까지는 추가 연구가 필요하다.

그러나 연구진은 이 기술이 인간의 생식기 복원에도 적용될 가능성이 크다고 보고 있다.
특히 발기부전(ED) 치료 연구와 생식 기능 복원을 위한 맞춤형 이식 기술로 활용될 가능성이 높다고 설명했다.

손상된 조직을 3D 프린팅 기술로 재생하는 시대가 점점 현실로 다가오고 있는 것이다.

REFERENCE