항생‧성장 물질 ‘순차적’ 방출해 뼈 재생 촉진 플랫폼 개발

인공 단백질 젤라틴을 인공 뼈에 심은 뒤 시공간적 약물 제어방식 고안

항생·성장물질을 필요한 시기에 순차적으로 방출함으로써 뼈 재생 효과를 높이는 기술이 개발됐다.

연세대학교의료원은 연세대 치과대학 치주과학교실 차재국 교수와 연세대학교 화공생명공학과 홍진기 교수 공동 연구팀이 항생물질과 성장물질을 동시에 넣은 인공 뼈를 뼈의 결손 부위에 삽입한 뒤 각 물질이 순차적으로 방출하도록 유도해 뼈의 재생을 도울 수 있다고 15일 밝혔다.

차재국 교수 연구팀은 인공 뼈의 바깥 부분에는 항생물질을 붙이고, 내부에는 성장물질을 함유한 젤라틴을 각각 붙이는 형태로 인공 단백질 젤라틴을 인공 뼈에 심는 방식을 고안했다. 

이식 초기에는 바깥 부분에 있는 항생물질이 자연스레 먼저 뼈 조직에 모두 녹아들고, 그 뒤로 내부에 있던 성장물질이 나오게 되는 원리다.

이러한 방식을 광범위한 골 결손(이빨 등)이 있는 성견(成犬)에게 적용했을 때, 이식한 인공 뼈가 체내 생착하고 새로운 뼈를 재생해내는 정도가 기존 대비 2배 이상 향상됐다.

차재국 교수는 “뼈 재생을 안전하게 촉진하기 위해 꼭 필요한 항생물질과 성장물질이 순차적으로 방출되는 기술의 효과를 확인했다”라며 “이번 연구 결과는 뼈 결손부가 큰 암 환자나 뼈 재생 능력이 적은 골다공증, 당뇨 환자에게 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

한편, 이번 연구 결과는 나노과학기술 분야 국제 학술지 나노 투데이(Nano Today, IF17.4) 최신호에 게재됐다.