4차 산업혁명 물결에 힘입어 의료기술에서 3D 프린팅과 바이오기술을 융합해 인공장기를 제작하는 '바이오 프린팅'에 대한 특허출원이 활발하게 이뤄진다.

13일 특허청에 따르면 바이오 프린팅 분야 국내 특허출원은 2013년 6건에 불과했지만, 이후 급증해 지난해에는 50건에 달했다.

바이오 프린팅은 잉크젯프린터의 잉크 입자 크기가 사람 세포와 비슷하다는 점에서 착안한 개념으로, 3D 프린팅과 제조방법은 동일하지만 살아있는 세포를 기반으로 한 바이오 잉크를 원료로 신체조직과 장기를 제작하는 것을 의미한다.

기존 3D 프린팅이 치과 보철, 의족과 의수 등 신체를 지지하는 인공보철물 제작에 그쳤다면, 바이오 프린팅은 줄기세포를 이용해 혈관, 안구, 간, 심장 등 체내 이식물까지도 맞춤형으로 제작할 길을 열어 줄 것으로 기대된다.

출원동향을 보면 내국인이 전체의 88%를 차지했으며, 대학이 57건(47%)으로 가장 많고 중소기업, 개인, 공공연구기관 순이었다.

분야별로는 바이오 프린팅 장치와 소재에 대한 출원과 뼈 지지체, 두개골, 안구 등 체내 이식물에 대한 출원이 최근 많이 증가했다.

바이오 프린팅 관련 특허출원이 급증한 것은 장기기증 수요보다 기증자가 부족한 데다 면역거부 등 부작용이 우려되는 기존 장기이식의 문제점을 모두 해소할 방법으로 바이오 프린팅이 급부상했고, 해외 연구기관과 기업들이 이를 이용해 인공 혈관, 간, 귀, 피부 등을 제작하는 데 성공하며 가시적인 성과가 나타나고 있기 때문으로 풀이된다.

미국의 바이오벤처 'Organovo'사는 약물 독성검사를 위한 간 조직을 3D 프린팅해 신약개발 과정에서 발생하는 임상시험 비용과 위험성을 대폭 감소시켰다.

중국 쓰촨성 레보텍사는 원숭이의 지방층에서 추출한 줄기세포를 이용해 혈관을 3D 프린팅한 뒤 원숭이에게 이식하는 데 성공했다. 영장류에 대한 최초의 바이오 프린팅 성공사례다.

최정윤 특허청 의료기술심사팀장은 "기술발전 추이와 해외 성공사례 등을 볼 때 바이오 프린팅을 이용한 인공장기 제작이 장기기증 시장을 완전히 대체할 정도의 혁신적인 기술이 될 것으로 보인다"며 "대학과 공공연구기관이 연구를 주도하고 있지만, 시장을 선점하려면 기업과 컨소시엄을 통해 상용화 가능한 핵심 기술을 조기에 확보하는 것이 가장 중요하다"고 말했다.

윤세훈 기자  press@jeonpa.co.kr

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