금 간 뼈에 '뼈 반창고' 같은 역할을 할 수 있는 신소재가 개발됐다.
한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 홍승범 교수팀이 전남대 융합바이오시스템기계공학과 김장호 교수팀과 함께 뼈를 빠르게 재생하게 만드는 소재를 개발했다.
하이드록시아파타이트(HAp)의 고유한 골 형성 능력을 활용, 압력을 가했을 때 전기적 신호가 발생하는 압전(壓電) 생체 모방 지지체를 개발한 것이다.
하이드록시아파타이트는 뼈나 치아에서 발견되는 염기성 인산칼슘으로, 생체 친화적 특징이 있다. 충치를 예방해 치약에도 쓰이는 미네랄 물질이다.
우선 하이드록시아파타이트(HAp)를 고분자 필름과 결합해 뼈 반창고를 만들었다. 이 뼈 반창고를 실험쥐에게 적용하는 실험을 통해 빠르게 뼈 재생이 이뤄지는 것을 확인했다.
또, 연구진은 뼈 반창고가 갖고 있는 골 재생 효과의 원인을 다각도로 밝혀냈다. 원자간력 현미경(AFM)으로 지지체의 전기적 특성을 조사했으며, 세포 모양과 세포 골격 단백질 형성에 대한 상세한 표면 특성 평가를 진행했다.
또한, 압전 및 표면적 요소가 성장 인자 발현에 어떤 영향을 미치는지 조사했다.
홍승범 교수는 "뼈 재생 속도를 올리는 효과를 통해 '뼈 반창고' 같은 역할을 하는 하이드록시아파타이트 융합 압전성 복합소재를 개발했다"며 "이번 연구는 생체 재료 설계에 새로운 방향성을 제시하는 데 그치지 않고, 압전성과 표면적 특성이 뼈 재생에 미치는 영향을 탐구한 데에 의미가 있다"고 설명했다.
이번 연구 결과는 국제학술지 'ACS Applied Materials & Interfaces'에 지난 4일 실렸다.

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