|데일리포스트=송협 선임기자| “뼈의 재생 속도를 높이는 효과를 통해 ‘뼈 반창고’ 같은 하이드록시아파타이트(HAp) 융합 안전성 복합소재를 개발했습니다. 이번 연구는 압전성과 표면적 특성이 뼈 재생에 미치는 영향을 탐구한데 의의가 있습니다.” (KAIST 신소재공학과 홍승범 교수)
뼈에 금이 가는 경우 병원에서 깁스를 하는 것이 일반적이지만 앞으로 금이 간 뼈 재생을 위해 일명 ‘뼈 반창고’로 뼈 조직의 성장을 촉진하는 압전 물질이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
KAIST 신소재공학과 홍승범 교수 연구팀은 전남대학교 융합바이오시스템기계공학과 김장호 교수 연구팀과 협업을 통해 하이드록시아파타이트(이하 HAp)의 고유한 골 형성 능력을 활용해 압력을 가했을 때 전기적 신호가 발생하는 생체 모방 지지체를 개발하는데 성공했다.
‘하이드록시아파타이트(HAp)는 뼈나 치아에서 발견되는 염기성 인산칼슘으로 생체 친화적인 특징이 있으며 충치를 예방하는 특성이 있어 치약에도 쓰이는 미네랄 물질이다.
이번 연구는 하이드록시아파타이트 고유의 골 형성 능력을 활용해 생체의 골조직 환경을 모방하는 소재를 개발한 것으로 연구팀은 새로운 방법을 제시했다.
연구팀은 하이드록시아파타이트를 고분자 필름과 융합하는 제조 공정을 개발했다. 이 공정으로 제작된 유연하고 독립적인 지지체는 실험 쥐를 대상으로 한 체외 및 체내 실험에서 뼈 재생을 가속하는 놀라운 잠재력을 입증해냈다.
여기에 연구팀은 동 지지체의 골 재생 효과 원인을 다각도로 밝혔냈으며 원자각력 현미경(AFM) 분석을 통해 지지체의 전기적 특성을 조사했으며 세포 모양과 세포 골격 단백질 형성에 대한 상세한 표면 특성 평가를 진행했다.
홍 교수 연구팀은 소속 주소연 박사과정 학생과 김소연 석사가 공동 제1자로 참여한 이번 연구는 지난 4일 국제학술지 ’ACS Applied Materials & Interfaces’에 게재됐으며 김장호 교수팀의 권용현 박사과정 학생이 공동 제1 저자, 김장호 교수가 공동교신저자로 기여했다.