3D 프린팅의 국외 바이오분야 응용
작성자 : nhk2050 분류 : 연구개발 | IT 작성일 : 2018.02.23 11:07:45 조회 : 995 키워드 : 4차산업혁명,3D프린팅,바이오분야응용,FDA
(질문배경)
해외의 3D 프린팅 기술의 바이오분야로의 적용은 매우 활발히 진행되고 있다. 이미 임상적용에 성공하여 생명을 살린 경우도 보고되었고, 상품화에 성공하여 큰 수입을 일으키고 있는 사례도 보고되고 있다. 그 사례를 자세히 살펴보자.
(아이의 생명을 구한 3D 프린팅)
미국 미시간 대학 병원의 의료진과 공대 연구진은 3D Printer를 활용하여 희귀 장애로 호흡 곤란을 겪던 아기의 생명을 구했다고 보도하였다. 세 살 아기인 카이바는 ‘기관지연골연화증’을 겪으며 숨만 쉬어도 기도벽이 무너져 내려 생명에 위협을 받고 있었다. 이러한 카이바에게 미국 미시간 대학의 공동연구진은 아이의 기도 형상을 MRI로 촬영해 분석한 뒤, 3D 프린팅 기술로 맞춤형 기도 부목을 제작하였다. 이 기도 부목은생분해성 고분자인 Polycapro Lactone으로 제작되어 3년 후 분해되어 없어지도록 설계되었다. 카이바의 수술은 대성공이었다. 제작한 부목 주변으로 새로운 조직이 생성되었고, 이제는 스스로 정상적인 호흡을 할 수 있게 되었다. 수술 후 1년 동안 카이바는 건강하게 성장하였고, 이 결과는 2013년 5월 The New England Journal of Medicine에 소개되었다. 이 사례는 대표적인 3D 프린팅 기술이 바이오분야에서 이룬 쾌거이다.
(두개골 재건/투명 교정기/보청기 3D프린팅)
영국의‘Oxford Performance Materials’라는 회사에서는 의료용 임플란트에 이용되는 고성능 폴리머(Polyethere theketone (PEEK), polyether ketone(PEK), polyke tones)를 판매하고 있으며, 더욱이 이를 이용하여‘Osteofab’이라는 환자 맞춤형 두개골 지지체를 3D Printing으로 제작하는 데 성공하였다. ‘Osteofab’은 2013년 2월에 미국인 남성 환자의 두개골 모양에 75% 맞게 모델링하고 3D printing하여 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 획득한 바 있다. 미국의‘얼라인테크놀러지(Align technology)’사에서는 환자 맞춤형 투명교정기인‘인비절라인’을 개발하여 판매 중이다. 기존의 치아 교정기는 금속의 철사가 드러나는 형태로 인해 환자는 교정 기간 동안 심미적 불편함을 감수하여야 했다. 그러나 얼라인테크놀러지 사의 투명교정기는 투명한 재료를 이용하여 3D 프린팅함으로써 외관상 표시가 나지 않는 장점과 함께 환자의 부정교합 정도에 맞춘 환자 맞춤형 치아 교정기를 제공한다. 이를 통해 전 세계 250만 명 이상의 부정교합환자들이 치료를 받았다. 덴마크의 글로벌 보청기기업인 오티콘에서는 3D 프린터를 이용한 환자 맞춤형 보청기를 발표하였다. 귓속 모형을 3D 스캐너로 스캔한 후 이를 3D 프린터로 제작하였다. 이러한 보청기는 고객의 귓속 모형을 3D 데이터화하는 까닭에 인체공학적이고 편리할 뿐만 아니라, 보청기 제작 전 3D 가상 시뮬레이션을 통해 부품들을 배치할 수 있어 보다 작은 크기의 보청기 제작도 가능하게 하였다.
Tip
3D printing 기술은 기존의 산업적 응용을 넘어서 현재 제조업의 혁명을 가져올 차세대 기술인 3D 프린팅의 국외 바이오분야 응용을 알아 두자.
<참고자료>☞ 본문 답변과 관련된 사이트, 문헌자료
www.3dpkorea.co.kr/wp-content/uploads/2015/11/ksme-3dprinting.pdf
<전문용어>
3D printing 기술, 국외 바이오분야 응용, FDA