박테리아 3D 프린팅에 대한 최근 연구동향

한국화학연구원 송재광 박사

바이오가공기술(Biofabrication)의 하나로서 박테리아의 3D 프린팅 기술은 미개척 차세대 연구 분야이다. 3D 프린팅을 이용하여 기능성 복합 재료를 생산하기 위하여, 최근 다양한 바이오 잉크와 박테리아를 혼합하는 연구가 이루어지고 있다. 현재 각광받고 있는 3D 바이오 프린팅 기술은 인공 조직 또는 장기 재생 등 조직공학 분야로서 바이오 잉크는 세포와 생물분자를 포함하는 3차원 재료의 가공을 위한 물리적, 생물학적 환경을 제공하게 된다[1]. 
박테리아 3D 프린팅 시스템은 생물학적 정화(bioremediation), 독성 화학물질을 검출할 수 있는 생물센서, 기름 유출 필터, 상처 치료용 드레싱과 같은 응용 분야에서 큰 잠재력이 있으며, 특히 3차원으로 인쇄될 수 있는 소형 바이오공장(mini-biofactory)의 제조는 생물공학은 패러다임 변화를 가져올 수 있는 잠재력이 있다고 평가되고 있다.

박테리아는 약 40억년 전에 나타난 생명체로 본질적으로 매우 적응력이 뛰어나며 다양성이 높고, 생명공학 분야에서 다재다능한 응용이 가능하다. 그 하나의 예로서 정교한 자가 조립을 통하여 복잡한 유기, 무기성 입체 구조물을 생성할 수 있다. 이러한 박테리아 구조물은 지속적으로 다기능을 발휘하고 더욱 향상된 응용을 가능하게 할 수 있다는 점에서 그 잠재력이 있다. 조절가능한 입체적 나노 또는 마이크로 구조와 대사활성을 나타내는 맞춤형 박테리아 재료를 만들어 내는 것은 여전히 도전적인 과제이지만, 최근 3D 프린팅 기술을 이용한 재료 제조에 박테리아를 적용하는 흥미로운 연구가 이루어지고 있다 [2,3].

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