인체내의 혈액뇌장벽(Blood Brain Barrier, BBB)은 뇌세포를 둘러싸고 있어서 외부 물질이 혈관을 통해 뇌로 유입되는 것을 막는 역할을 합니다. 이로 인해 뇌세포로 약물을 전달하기가 어렵지만 최근 혈액뇌장벽을 통과할 수 있는 치료제가 개발되면서 뇌질환 치료의 범위가 점차 확대되고 있습니다. 그러나 기존의 생물학적 연구는 인간 조직과 기관의 복잡한 기능적 특성이나 외부 자극에 대한 반응을 반영하지 못하는 단순한 단층 세포 배양에 의존합니다. 최근 바이오 프린팅 기술이 개발되면서 3차원 구조 시뮬레이션, 생체적합성 소재 활용, 조직 수준의 대량 세포 배양 등의 기술을 적용하여 체외 모델의 단점을 점차 극복하고 있지만, 아직까지 미세한 생체 구조를 모방하기 위해서 공기 중 적층형 방식으로 프린팅 하는 방법에 큰 한계를 가지고 있습니다. 본 연구는 혈액뇌장벽 미세 구조를 액체 내에 3차원으로 프린팅 하여 적층형 바이오 프린팅 방식의 단점을 극복하고자 하였습니다. 수성 2상 프린팅(Aqueous Two-phase Printing, ATPP) 기술은 혈액뇌장벽을 구성하는 세 가지 유형의 세포를 체외에서 배양하여 인체와 유사한 혈액뇌장벽을 생체 모사할 수 있습니다. ATPP를 이용해서 구현된 3차원 혈액뇌장벽 칩 모델은 세포의 영양 공급과 약물 농도를 조절할 수 있는 환경을 제공하기 때문에 중추신경계 질환 연구, 약물 스크리닝, 신약 개발 등의 바이오 및 제약 분야에 필요한 연구개발 기간을 단축할 수 있으며 나아가 동물대체법 체외 평가 모델에도 적용을 할 수 있습니다.