3D 바이오 프린팅(2024년 11월 조사) (일본어판)

리서치 내용

~복잡한 구조를 가진 조직 및 장기의 재생과 복구 가능

　환자의 세포를 채취하여 장기를 제작하면 이식 시 거부반응 경감~

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1. 3D 바이오 프린팅이란

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2. 3D 바이오 프린팅 방식

　　2-1. 잉크젯 방식

　　2-2. 압출 방식

　　2-3. 레이저 지원방식

　　2-4. 마이크로밸브 방식

　　2-5. 광경화 방식

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3.3D 바이오 프린팅 수요분야

　　3-1. 의료분야

　　3-2) 대체육분야

　　3-3. 우주환경

　　3-4) 미용업계

　　3-5. 패션업계

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4. 3D 바이오 프린팅에 관한 시장 규모

　　　　【그림·표 1.3D 바이오 프린팅 관련 일본 및 세계 시장규모 예측

　　　　(금액 : 2024-2029년 예측)]

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5.3D 바이오 프린팅과 관련된 기업·연구기관의 대응 동향

　　5-1. 애즈원 주식회사

　　　　(1) CLECELL이란

　　　　(2) CLECELL의 3D 바이오 프린팅 기술의 특징

　　　　①저점도 생체 출력

　　　　【그림 1. CLECELL의 Droplet 방식】

　　　　【그림2) 실제의 3차원 적층 장면 (좌)과 얻은 적층물 (우)】

　　　　②다양한 가교 방식

　　　　③복잡한 형상의 3차원 구조 제작

　　　　[그림 3. 복합 소재 (PCL + 인체 연골 조직)를 사용하여 출력한 3차원 인공 귀]

　　　　【그림 4. CLECELL이 실현된 상업화 가능한 수준의 표피층 단면】

　　　　(3) CLECELL의 3D 바이오 프린터 제품

　　　　[그림 5. 고성능 연구용 프린터 'U-FAB MASTER']

　　　　[그림 6. 보급형 3D 바이오 프린터 'U-FABACTIVO']

　　　　[그림 7. 저가형 3D 바이오 프린터 'NOVO']

　　　　【그림 8. 아카데미 모델 'CLIBOT'】

　　5-2. 국립대학법인 오사카대학(1)

　　　　(1) 3D 바이오 프린팅에 관한 기술 개발

　　　　(2)효소를 이용해 겔화하는 기술

　　　　①잉크젯 방식

　　　　【그림 9. HRP의 효소 반응으로 고화되는 페놀성 수산기 함유 고분자와 세포 포함

　　　　잉크를 이용한 잉크젯 방식 바이오 프린팅.

　　　　(a)잉크젯+고화 모식도, (b) 3D 바이오 프린터,

　　　　(c)설계도와 프린트한 삼각주]

　　　　②연속 압출 방식

　　　　【그림 10. 연속 압출 방식으로 얻은 구조체의 예】

　　　　③액조광중합방식

　　5-3. 국립대학법인 오사카대학(2)

　　　　(1)3D세포프린트를 통한 배양육 제작

　　　　【그림 11.3D 세포 프린트로 배양육의 제작 과정】

　　　　【그림 12. 배양육 자동 제작 장치 (미트 메이커)의 개요】

　　　　(2)배양육 미래창조 컨소시엄

　　　　[그림 13. '배양육 미래창조 컨소시엄'의 역할]

　　　　【그림 14. 2025년 오사카 엑스포에서 세계 비즈니스로】

　　5-4. 주식회사 사이퓨즈(Cyfuse)

　　　　(1)바이오 3D 프린팅 기술을 기반으로 하는 사이퓨즈 기반 기술

　　　　①재생 의학

　　　　[그림 15. 세포만으로 구성된 3차원 신경 도관(좌)과 3차원 골 연골 구조체(우)]

　　　　②신약 지원

　　　　[그림 16. 체외에서 간의 대사 기능을 재현한 3D 세포 제품 '인간 3D 미니 간']

　　　　③장치 개발

　　　　[그림17. 사이퓨즈가 개발하고,

　　　　╱해외에서 전개해 온 바이오 3D 프린터의 변천】

　　　　(2)사이퓨즈만의 바이오 3D프린팅 기술

　　　　①세포제 입체 구조체 제작 과정

　　　　【그림 18. 세포제 입체 구조체 제작 과정 : 전체 흐름】

　　　　【그림 19. 세포제 입체 구조체 제작 프로세스 : 스텝 2 (좌)과 스텝 3 (우)】

　　　　②세포제 입체 구조체 제작 프로세스를 실현하는 전자동 바이오 3D 프린팅 장치

　　　　[그림 20. 사이퓨즈의 바이오 3D 프린터 제품 'regenova'(좌)와 'S-PIKE'(우)]

　　5-5. CELLINK Bioprinting AB (셀잉크 주식회사)

　　　　(1) CELLINK와 3D 바이오 프린팅 사업

　　　　(2) CELLINK의 3D 바이오 프린터 'BIOX'

　　　　[그림 21. CELLINK의 3D 바이오 프린터 'BIOX']

　　　　【그림 22. 프린트 속의 이미지 영상】

　　　　[그림 23. 시트 모양으로 성형된 사례]

　　　　(3)바이오머티리얼과 조형성

　　　　【그림 24. 프린트한 물건을 가교하고 있는 모습】

　　　　(4) FRESH 프린트

　　5-6. 국립대학법인 야마가타대학

　　　　(1) 3D 푸드 프린팅의 사회 구현을 가속화하여 음식의 사회 과제 해결에 ╱

　　　　야마가타대학발 스타트업 주식회사 F-EAT(피트) 설립

　　　　(야마가타대학 프레스 릴리스 2024.07.11)

　　　　【그림 25. 후루카와 교수가 이치노세 아이이 셰프와 개발한

　　　　3D 프린팅 메뉴 「감칠맛 폭탄 · 버섯 ╱ 대나무 ╱ 동백」】

　　　　(2)저온동결분쇄함수 겔 분말에 의한 식량 장기 보존 기술 개발

　　　　[그림 26. 저온동결분쇄함수 겔 분말에 의한

　　　　식량의 장기 보존 기술 확립 과정과 파급 효과]

　　　　【그림 27. 미래의 레스토랑 'COOLD FOOD LAND'의 이미지】

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6.3D 바이오 프린팅에 관한 과제와 미래 전망

　　6-1) 과제

　　6-2. 장래전망

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