오레곤 과학자들은 우리 모두를 위해 더 건강한 미래를 향한 길을 3D 프린팅하고 있습니다

Haylie Helms의 세포는 수천 개의 보이지 않는 따개비처럼 투명한 플라스틱 병 옆에 붙어 있습니다.

"이 플라스크 중 하나에 병을 넣고 올바른 [영양소]를 주면 세포가 계속 자라서 플라스틱 위에 퍼질 것입니다. "라고 그녀는 손바닥 측면으로 병을 두드리기 시작하면서 설명합니다.

병 안의 얕은 분홍색 액체가 충격을 받아 물결칩니다. 세포가 측면에서 멀어지면서 액체가 약간 흐릿해집니다. Helms는 용액을 시험관으로 옮기고 원심분리기에서 회전시킵니다.

이 튜브 바닥에 있는 펠릿에는 약 100만 개의 전립선암 세포가 들어 있습니다.

브랜든 스완슨 / OPB

나오면 액체는 다시 맑아지고 튜브 바닥에 희미한 흰색 얼룩이 생깁니다.

"그래서 보기가 가장 쉽지는 않지만… 바닥에 작은 덩어리가 있습니다"라고 그녀는 말합니다. "그 작은 알갱이에는 약 백만 개의 세포가 있습니다."

세포는 생명을 구성하는 작은 구성 요소이며, 이 세포는 오레곤 보건 과학 대학교 연구원이 생물 제조라고 하는 의학 분야에서 수행하는 최첨단 연구(본질적으로 생물학을 기반으로 구축)의 핵심입니다. 바이오제조의 장기적인 목표 중 하나는 이식 가능한 인간 장기를 만드는 것입니다.

수개월에 걸쳐 Helms는 개별 세포를 3D 프린팅하는 방법을 개발했습니다. 이는 현장을 이 목표에 더 가깝게 만들 수 있는 기술입니다.

OHSU 연구원 Haylie Helms는 인쇄용 전립선암 세포를 준비합니다.

브랜든 스완슨 / OPB

"잉크젯 프린터의 작동 방식과 비슷합니다. 다양한 색상을 모두 가질 수 있습니다. 각 채널에 다양한 세포 유형을 넣을 수 있습니다."라고 그녀는 말합니다.

그녀가 작업에 사용하는 프린터는 상업용으로 제작되었지만, 그녀가 그것으로 하는 작업, 즉 한 번에 하나의 작은 셀을 인쇄하여 서로 어떻게 상호 작용하는지 이해하는 작업은 매우 새로운 것입니다.

"나는 모든 유형의 세포를 인쇄합니다. 목표는 조직을 구성하는 모든 세포를 가져와 적절한 패턴으로 결합하는 것입니다. "라고 그녀는 말합니다.

이 기술은 너무나 새로운 것이므로 프린터 회사의 대표자들이 Helms가 근무하는 포틀랜드 연구소를 방문했을 때 그들은 놀랐습니다.

이어 "회사에 이런 일을 한다고 말해도 그건 안 된다고 하더라. 그래서 '꼭 지켜봐달라'고 했다"고 말했다.

OHSU 과학자들은 잉크로 인쇄하는 대신 개별 세포를 인쇄하는 방법을 알아냈습니다. 프린터에 장착되는 이 카트리지에는 약 백만 개의 전립선암 세포가 들어 있습니다.

브랜든 스완슨 / OPB

이날 그녀의 프린터 카트리지에는 전립선암 세포가 들어 있었다.

Helms는 비디오 게임 컨트롤러를 잡고 이를 사용하여 프린터 헤드를 움직입니다.

"위, 아래, 왼쪽, 오른쪽으로 움직여 세포에게 언제 올지 알려주세요." 그녀는 인쇄 표면의 매우 확대된 이미지를 보여주는 컴퓨터 화면에서 눈을 떼지 않은 채 말합니다. "인쇄한 내용이 밀리미터의 몇 분의 1에 불과하면 나중에 찾기가 어렵기 때문입니다."

그녀가 버튼을 누르면 갑자기 화면의 회색 배경에 흰색 점이 나타납니다.

Oregon Health & Science University 연구원 Haylie Helms는 비디오 게임 컨트롤러를 사용하여 3D 프린터 헤드를 지시하고 "All Science. No Fiction"에서 수집한 이 이미지에서 개별 세포를 정확하게 인쇄합니다. 2023년 10월의 영상입니다.

브랜든 스완슨 / OPB

"이 작은 점은 하나의 개별 세포입니다"라고 그녀는 말합니다.

그녀는 몇 마이크론을 왼쪽으로 이동하고 또 다른 세포를 침착시켰습니다. 이제 두 개의 전립선암 세포가 믿을 수 없을 정도로 정밀하게 배치되었습니다.

"다들 제가 일을 안 한다고 놀리죠. 저는 그냥 여기 앉아서 하루 종일 비디오 게임만 해요"라고 그녀는 말합니다.

하지만 여기서의 위험은 일반적인 비디오 게임보다 훨씬 높습니다.

"암을 [형성]시키는 것은 암 내의 유전적 돌연변이만이 아닙니다. 이는 세포가 배열되는 방식이기도 합니다. 한 세포 유형이 다른 세포 유형 옆에 있다면 이는 실제로 암이 발생할 것인지 여부를 나타낼 수 있습니다. 좋든 나쁘든 예후는 다릅니다."라고 Helms는 말합니다.