티앤알바이오팹, 바이오 잉크 3D 프린팅 장치 특허
티앤알바이오팹, 바이오 잉크 3D 프린팅 장치 특허
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바이오잉크 수분 증발 방지로 장시간 소요되는 생체 구조체 성형 가능

[더케이뷰티사이언스]  3D 바이오프린팅 전문 기업 ㈜티앤알바이오팹(대표 윤원수)이 한국산업기술대학교와 공동 개발한 '바이오 잉크 3차원 프린팅 장치(3D Printing Apparatus of Bio-Ink)'에 대한 국내 특허 등록을 완료했다(등록번호 10-1975200).

세포 프린팅 환경을 조절할 수 있는 이 기술은 바이오 잉크를 적층해 생체 구조체를 성형할 때 습도를 제어함으로써 바이오 잉크의 증발을 막고 세포 생존에 적합한 환경을 조성하는 기법이다.

3D 바이오프린팅에 활용되는 기존 바이오 잉크는 세포가 포함되어 있으며 수분을 다량 함유한 하이드로겔의 일종이다. 세포를 프린팅 할 때 라인의 크기가 작아 바이오 잉크에 포함된 수분이 쉽게 증발하면서, 제작되는 생체 구조체가 말라버리는 현상이 발생한다.

따라서 바이오 잉크가 마르기 전에 생체 구조체 제작을 완료하고 인큐베이터에 보관해야 하는데, 이러한 이유로 기존의 프린팅 방식은 복잡하고 오래 걸리는 시간 때문에 제한이 있었다.

본 발명에 의한 바이오 잉크 3차원 프린팅 장치는 바이오 잉크가 적층되는 공간과 습도 조절 액체를 수용하는 액체 수용부와 상기 습도 조절 액체에 열을 가하여 상기 공간으로 증발시키는 가열부를 포함한다.

바이오 잉크 3차원 프린팅 장치 단면도. 자료출처=특허청
바이오 잉크 3차원 프린팅 장치 단면도. 자료출처=특허청

시린지(10)를 통해 토출되는 바이오잉크가 바닥부(40)에 적층되는 동안에 계속적으로 습도 조절을 위한 증기가 공급될 수 있기 때문에 기존 기술과 같은 바이오 잉크 증발 현상을 방지할 수 있다. 또 장시간 바이오 잉크 프린팅도 가능해져 복잡한 구조의 3D 생체 구조체 성형이 가능해진다.

티앤알바이오팹 관계자는 "3D 프린팅 환경의 습도 제어 기술을 통해 종전 방식의 한계를 극복하면서, 바이오 잉크에 포함된 세포의 생존능을 높이는 것은 물론, 제작 시간의 제한 없이 보다 복잡한 생체 구조체를 성형하는 것도 가능하다"면서 "특히, 작은 크기의 조직(Tissue) 및 장기(Organ) 제작을 넘어 실제 크기의 대형 조직 및 장기를 3D 프린팅 할 때 필수적으로 요구되는 기술"이라고 강조했다.

회사는 이번 특허 기술을 다양한 분야 및 부위에 적용함으로써 활용도를 높이고, 자사가 제작하는 3D 바이오프린팅 제품의 기능과 품질을 극대화하는 데 주력하며 기업 경쟁력을 더욱 강화해 나갈 계획이다.


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