데일리메디 고대, 혈액 내에서도 뼈 접합 가능 약물 개발

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고대, 혈액 내에서도 뼈 접합 가능 약물 개발
안암병원 전상호 교수팀, 홍합접착단백질과 갯지렁이 모래집 원리서 착안

[ 2016년 12월 27일 11시 22분 ]

국내 연구진이 혈액 내에서도 뼈를 안정적으로 고정하는 접합제를 개발했다.

바다 갯지렁이가 단백질과 바닷물만으로 견고한 모래집을 만드는 원리에 기존의 강력한 홍합접착단백질을 결합해 내수성 뼈 접합제를 만들어 냈다.

27일 고려대학교 안암병원은 치과 전상호 교수가 포스텍 차형준 교수와 함께 혈액 내에서도 내수성과 지속력, 기계적 물성 및 접착 강도가 뛰어난 뼈 접합제를 개발했다고 밝혔다.

전상호 교수팀은 새로 개발한 뼈 접합제와 식염수, 기존 뼈 접합제로 사용되고 있는 카복시메틸셀룰로스 등으로 뼈 입자를 응집해 혈액에 노출시킨 후 내수성과 접착 지속력을 확인했다.

식염수와 홍합 접착단백질만 사용한 경우 쉽게 뼈 입자가 와해됐다. 카복시메틸셀룰로스를 사용했을 때는 초기 결합력은 우수했지만 일정시간이 지난 후에는 서서히 분리되는 것으로 나타났다.

반면 새 접합제는 초기의 응집된 형태를 그대로 유지하며 혈액에 대한 높은 내수성을 보였다. 또한 결합된 상태가 일주일 이상 유지됐다.

뼈 재생 능력도 기존에 비해 1.5~3.6배 높았다. 쥐 실험에서 뼈가 손실된 부위에 뼈 입자를 이식한 결과 재생 골이 형성됐고 형태도 본래 모습으로 빠르게 회복됐다.

홍합 접착단백질과 히알루론산이 뼈 입자 사이에서 외부 충격에 대한 완충 작용을 하면서 기존 접합제에 비해 압축강도와 계수, 인성이 최대 5.5배 가량 높았다.

전상호 교수는 “뼈 이식재 접합뿐만 아니라 분쇄 골절과 같이 뼈 조각이 파편화돼 고정수술이 어려운 경우에도 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

이어 "내수성과 접착력이 높기 때문에 다량의 출혈이 발생하는 부위나 강한 하중을 견뎌야 하는 머리뼈, 턱뼈 등의 부위에도 사용할 수 있을 것으로 보인다"고 설명했다.

이번 연구 결과는 의료용 바이오소재 분야 학술지인 ‘Advanced Healthcare Materials’에 온라인판에 게재됐다.