수술 부위 조직 결합 촉진 및 이식물 효과적으로 고정
[의학신문·일간보사=유은제 기자]국내 연구진이 홍합 접착단백질 기반의 생체 적합성이 높은 뼈 이식재 접착제를 개발해 뼈 이식 수술의 안정성을 높이는 새로운 가능성을 제시했다.
한국보건산업진흥원(원장 차순도)은 “POSTECH(포항공과대학교) 화학공학과·융합대학원 차형준 교수<사진>와 화학공학과 윤진영 석박사통합과정생이 POSTECH 화학공학과 이효민 교수, 경북대학교 융합학부 조윤기 교수, 고려대학교 안암병원 전상호 교수로 구성된 공동 연구팀과 함께 세포 부착능을 향상한 홍합 접착단백질을 기반으로 뼈 이식재 접착제를 개발에 성공했다”고 밝혔다.
일반적으로 이식된 뼈를 고정하기 위해선 나사나 멤브레인, 티타늄 메쉬 등을 사용하는데 이때 발생하는 수술 부위 감염 및 추가 수술 등의 위험 요소를 개선하기 위해 본 연구진은 홍합과 빛을 이용한 생체 접착제 연구를 진행했다.
연구팀은 바다 속에서도 바위에 잘 붙어있는 홍합 유래 접착단백질의 특성을 이용해 접착단백질에 세포 부착 펩타이드를 융합시키고 인체에 무해한 청색광에 의해 활성화 되는 감광성 분자를 도입했다.
이를 뼛가루와 섞어 이식한 뒤 청색광을 쏘여주자 접착단백질에 있던 타이로신이 서로 결합해 접착력이 강한 하이드로젤을 형성했다. 그 결과 수술 부위의 조직 결합을 촉진해 수술 후에도 뼈 등의 이식물을 효과적으로 고정하고, 오랜 시간 후에도 내구성이 높은 뼈의 재생을 유도하는 실험결과를 도출했다.
연구에서 개발한 뼈 이식재 접착제는 자연에서 유래한 단백질소재의 생체 적합성이 높은 뼈 이식재 고정용 접착제로, 기존의 뼈 이식재 고정방법에서 발생하는 여러 어려움과 한계점을 극복함으로써 뼈 이식 수술의 안정성과 효율성을 높이는 새로운 가능성을 제시했다.
연구를 주도한 POSTECH 차형준 교수는 “홍합 유래 접착제를 사용하면 뼈 이식 수술의 성공률을 높여 환자의 회복 기간을 크게 단축할 수 있을 것”이라며, “이번 연구를 바탕으로 다양한 뼈 이식 재생 기술로의 응용 방안을 모색하겠다”고 밝혔다.
이번 연구는 보건복지부 치의학의료기술연구개발사업 (만성 구강질환 극복 치의학 치료기술개발, HI22C1347)의 지원으로 수행되었으며, 치의학분야 상위 2.7%의 세계적 치의학 학술지인 ‘저널 오브 덴탈 리서치(Journal of Dental Research)’저널에 2월 5일자로 온라인 게재됐다.