[더케이뷰티사이언스] 3D 바이오프린팅 전문기업 티앤알바이오팹(대표 윤원수)이 ‘통합형 3차원 세포 프린팅 기술을 이용한 세포 배양체 및 이의 제조방법(Method for preparing cell culture structure using 3D bio-printing technology)’에 대한 국내 특허 등록을 완료했다(등록 특허 10-1964053).
이 특허기술은 3차원 세포 프린팅 기술로 다공성 3차원 구조체와 진피 및 표피세포 등 피부구성 세포와 인공피부를 제작하는 기법이다.
인공피부는 상처 치유뿐만 아니라 신약·화장품 개발 및 피부 기초 연구에 접목되고 있는데, 특히 화장품 개발에서의 동물실험이 금지됨에 따라 인공피부 개발이 더욱 절실해지고 있는 상황이다. 그러나 현재 사용되는 인공피부 모델은 비자동(Manual) 3차원 세포배양만으로 제작되기 때문에 다음과 같 은 한계점을 갖고 있다.
첫째, 반복 생산 및 대량 생산에 어려움이 있다. 기존의 인공피부 개발 연구에서는 고가의 트렌스웰(Transwell) 사용이 필수적인데, 이미 상용화된 트렌스웰은 규격화된 크기로 다양한 인공피부 모델을 제작하기 힘들고, 3차원 세포 프린팅 기술과의 접목에 있어 피부 손상 및 크기 제작 문제로 어려움을 겪어왔다. 또한, 생체 외에서 오랜 시간 인공피부를 배양하는데도 한계점이 있다. 둘째, 위와 같은 방법을 통해 성공적으로 제작된 인공피부의 경우 결국 모든 제작 과정이 사람에 의해 수행되므로 상당한 고가로 판매되고 있다. 셋째, 실제 피부의 색소, 혈관, 노화와 같이 다양한 요소를 고려한 피부 모델 개발에도 한계점이 있다. 따라서 인체 피부와 유사한 인공피부를 개발하기 위해서는 새로운 기술 개발이 꼭 필요한 시점이었다.
본 연구는 열가소성수지를 이용한 배양 지지체와 세포, 겔화 고분자가 함유된 세포층을 포함하는 세포 배양체를 3차원 프린팅 기술로 개발하였다. 또한, 지지체와 세포층을 일체로 제조가능하기 때문에, 기존 기술이 갖는 규격화된 트랜스웰에 기술을 접목하는 데 있어서의 한계점을 해소하는 제조방법을 제공하였다. 결과적으로 진피층 유사 구조체 또는 인공피부를 개발 및 제공하는 것이다.
티앤알바이오팹 관계자는 “이 기술은 새롭게 개발 중인 의약품(치료제)이 나 화장품의 효능 및 독성을 평가하고 동물실험을 대체하는 등 다양한 영역에서 효과적으로 활용될 수 있다”며 “최근 유럽을 시작으로 화장품 개발을 위한 동물실험이 금지됐고 의약품 개발을 위한 동물실험을 제한 또는 금지하는 움직임이 확대되고 있어, 동물실험을 대체할 수 있는 인공피부 시장이 더욱 확대될 것”이라고 강조했다.
티앤알바이오팹은 국내외 신약개발 및 화장품 기업 등을 대상으로 마케팅을 확대하고 기술력을 고도화해 3D 세포 프린팅 분야에서의 경쟁력을 더욱 강화해 나간다는 전략이다.
이외에도 혈관, 모낭, 피하지방 등을 포함하는 등 실제 피부와 더욱 유사한 인공피부 조직을 구현하기 위한 연구개발도 지속 중이다. 이를 통해 여드름, 주름, 피부암 등 피부 관련 질병연구 및 신약개발에도 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
패치형 세포 치료제 개발도 계획하고 있다. 주사를 통해 주입하는 줄기세포 치료제와 달리 반창고처럼 붙이는 패치 형태의 치료제로서, 환자의 손상된 세포를 재생・재건하는 기능을 통해 재생의학 분야에서도 활용될 전망이다.
한편, 티앤알바이오팹은 이 기술에 대해 현재 유럽 특허를 출원하고 심사를 기다리고 있다.