KAIST, ‘뼈 반창고’ 신소재 개발 성공…뼈 재생 속도 가속화

향상된 뼈 재생 메커니즘의 도식적 표현과 하이드록시아파타이트 융합 P(VDF-TrFE) 지지체 제조 방법. 한국과학기술원 제공

 
국내 연구진이 뼈의 재생 속도를 촉진하는 ‘뼈 반창고’ 신소재를 개발했다.

한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 홍승범 교수 연구팀과 전남대 융합바이오시스템기계공학과 김장호 교수 연구팀이 하이드록시아파타이트(HAp)의 골 형성 능력을 통해 압력을 가했을 때 전기적 신호를 발생시키는 생체 모방 지지체를 개발했다고 25일 밝혔다.

HAp는 뼈나 치아에 있는 염기성 인산칼슘으로 생체 친화적이며, 충치를 예방하는 만큼 치약에도 쓰인다.

앞서 압전 지지체 관련 연구들은 압전성의 뼈 재생 촉진, 골 융합 향상 효과를 다양한 고분자 기반 소재에서 증명했다.

하지만 최적의 골 조직 재생에 필요한 세포 환경을 모사하는 데에서는 한계를 보였다.

이에 연구팀은 HAp 고유의 골 형성 능력을 통해 생체의 골 조직 환경을 모방하는 소재를 개발하는 새로운 방법을 제시했다.

연구팀은 HAp를 고분자 필름과 융합하는 제조 공정을 개발했다.

해당 공정으로 제작한 지지체는 실험 쥐를 대상으로 한 체외 및 체내 실험에서 뼈 재생 속도를 높였다.

홍승범 교수는 “뼈의 재생 속도를 가속화해 ‘뼈 반창고’ 역할을 하는 HAp 융합 압전성 복합 소재를 개발했다”며 “이번 연구는 생체 재료 설계에 새로운 방향성을 제시하는 데 그치지 않고, 압전성과 표면적 특성이 뼈 재생에 미치는 영향을 탐구했다는 의의도 지니고 있다”고 말했다.

한편 이번 연구 성과는 지난 4일 국제 학술지 ‘ACS 응용재료 및 인터페이스’에 실렸다.

백진호 온라인 뉴스 기자 kpio99@segye.com