'홍합' 추출 단백질로 임플란트 회복 속도 높인다

[포항공대 차형준 교수팀과 영남대 김창섭 교수팀 공동연구…"다양한 소재에 적용"]

/사진제공=포항공대

국내 연구진이 홍합과 해양 미세조류인 규조류(diatom) 생성물질을 활용해 임플란트가 잇몸뼈 사이에 빠르게 자리 잡을 수 있도록 촉진하는 기술을 개발했다.

포항공대는 11일 화학공학과 차형준 교수·조윤기 박사가 영남대 김창섭 화학생화학부 교수팀과의 공동연구를 통해 홍합과 규조류에서 생성되는 물질을 응용해 새로운 유-무기 하이브리드 생체적합성 코팅 소재를 개발했다고 밝혔다.

홍합이 바위에 잘 붙어있기 위해 분비하는 접착 단백질과 규조류가 생존을 위해 몸의 외벽을 세우는 데 필요한 실리카 생광물화(Biosilicification: 규조류가 외벽 구조물을 만드는 전체 과정) 매커니즘이 이번 코팅 소재 개발에 활용됐다.

구체적으로 연구팀은 이미 뛰어난 접착력과 인체 내 안전성을 검증받은 홍합접착 단백질 등을 분자생명공학적으로 재설계, 임플란트와 잇몸뼈 사이의 접착력을 높일 수 있는 실리카 나노입자 형성 단백질 'R5-MAP'를 개발한 것.

이 코팅 소재는 특히 임플란트 골(骨) 융합(임플란트와 골 조직 사이 결합)과 재생을 빠르게 도와 임플란트 수술 성공률을 높일 것으로 연구팀은 기대했다. 노인이나 당뇨, 골다공증 환자 등 잇몸뼈 기능이 현저히 저하된 사례에 더욱 효과적일 것으로 전망된다.

연구팀은 "이번에 개발된 코팅 소재는 높은 무게를 지탱해야 하는 체내 골 조직 부위 식립을 위한 티타늄 임플란트에 실리카 나노입자를 성공적으로 적용했다는 점에서 특히 의미가 크다"며 "티타늄 뿐 아니라 다양한 임플란트 소재 표면에도 적용 가능하다"고 말했다.

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 해양수산부의 지원을 받아 수행됐다. 국내·외 특허 출원을 통해 이미 원천 지식재산권을 확보했으며, 재료과학분야 세계적 권위지인 '어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)' 표지 논문으로 발표됐다.

김세관 기자 sone@

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