[메디먼트뉴스 이민호 기자] 3D 프린터로 인쇄 가능한 새로운 소재가 개발됐다. 이 소재는 인체 조직처럼 특정 분자를 걸러내는 기능이 있어 의료, 로봇, 자원 회수 등 다양한 분야에 활용될 전망이다.
미국 텍사스 오스틴대 연구팀은 수십억 개의 미세 물방울을 수 분 내에 압축해 인체 조직과 유사한 대형 물질을 만드는 데 성공했다고 27일(현지시간) 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제학술지 '네이처 머티리얼스'에 게재됐다.
연구팀은 간단한 혼합과 원심분리 기술을 이용해 수십억 개의 물방울을 촘촘하게 모아 소재를 만들었다. 각 물방울은 얇은 막으로 분리돼 있는데, 이 막들이 서로 연결돼 인체 조직의 세포 구성과 유사한 구조를 형성한다.
마니쉬 쿠마 교수는 "신장이나 장이 필요한 것만 흡수하고 나머지는 배출하는 것처럼, 조직은 이온과 분자를 분리하고 운반할 수 있다"고 설명했다.
이 소재는 실제 조직과 구조가 매우 흡사하고 생체 적합성 물질로 3D 프린팅이 가능해 새로운 조직이나 장기 성장을 위한 지지체(스캐폴드)로 활용될 수 있다.
또한 특정 단백질을 추가하면 신경 조직처럼 이온 전류를 전도하는 능력을 갖게 돼 인간의 뇌를 모방한 컴퓨팅 시스템 개발에도 기여할 수 있다. 유연하고 반응성이 뛰어나 수술, 수색 구조 등에 사용되는 소프트 로봇의 기반이 될 수도 있다.
연구팀은 폐수에서 다른 이온과 암모늄을 구별하는 단백질을 추가하는 실험에도 성공했다. 이를 통해 폐수에서 중요 광물 이온과 영양분을 재활용하는 데 응용할 수 있을 것으로 기대된다. 연구팀은 현재 미국 에너지부의 지원을 받아 리튬 등 희토류 원소 추출 기술을 개발하고 있다.
이번 기술은 연구팀 소속 학생인 아이다 피카가 유화(emulsification) 기법을 통해 돌파구를 찾으면서 완성됐다. 연구팀은 해당 기술과 여러 응용 분야에 대한 특허를 확보했다.
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