방사선 기술을 이용해 비싼 치과용 소재를 대체할 수 있는 신소재가 개발됐다고 합니다. 한국원자력연구원 첨단방사선연구소 임윤묵 박사팀은 방사선 기술을 이용해 치과용 소재로 쓰이는 ‘흡수성 치주조직재생유도재’를 개발했는데요. 식품의약품안전처로부터 의료기기 4등급 임상시험계획서 승인을 받았다고 합니다.
치주조직재생유도재는 염증이나 외상, 임플란트 시술 등의 치과 치료시 잇몸뼈(치주)가 빠진 빈 공간에 뼛가루 등의 골 이식(bone graft) 이후, 주변 잇몸 세포들이 치료 부위로 자라나 새로운 잇몸뼈 재생을 방해하는 걸 막아주는 차폐막 역할을 합니다.
새로 개발한 흡수성 치주조직재생유도재는 천연 고분자 물질인 ‘미생물셀룰로오스’를 원료로 사용하는데요. 연구진은 발효시킨 감귤, 코코넛 껍데기 등에 미생물의 일종인 초산균을 주입·배양하고, 이 균의 대사과정을 통해 미생물셀룰로오스를 얻었습니다. 미생물셀룰로오스는 미세섬유가 얽혀있는 3차원 망구조를 이루고 있는데요. 고강도, 고탄력성 등의 특성을 가지며, 화장품, 의료제품 등에 다양하게 활용됩니다.
연구진은 이어 이 원료에 고에너지의 방사선을 조사(照射)하고 동결 건조하는 등의 공정을 거쳐 신소재를 개발했습니다. 미생물셀룰로오스는 본래 체내에서 분해되지 않는 특성을 갖고 있지만 방사선 조사를 통해 내부 결합력이 약해지면 체내에서도 분해됩니다. 이 원리를 적용한 신소재도 사용 이후 일정 기간이 지나면 자연적으로 인체에 흡수 분해되죠.
새로 개발한 흡수성 유도재는 티타늄 등의 금속성 소재를 사용하는 비흡수성 치주조직재생유도재와 비교했을 때, 자연적으로 인체에 흡수되기 때문에 유도재를 제거하기 위한 2차 수술이 필요 없는 것이 큰 장점입니다. 또한, 기존에 의료용 콜라겐을 원료로 사용하는 흡수성 유도재와 마찬가지로 인체에 무해하면서도, 제조 비용은 절반 이하로 줄일 수 있다고 해요.
일반적으로 의료용 콜라겐은 돼지, 소의 껍질을 화학적 공정인 산처리를 반복적으로 실시함으로써 추출하는데요. 미생물셀룰로오스는 감귤, 코코넛 등의 껍데기를 먹이로 하는 미생물의 자연적인 대사과정을 통해 얻을 수 있기 때문에 상대적으로 원료 수급 비용이 저렴하고 공정이 간단합니다.
정병엽 첨단방사선연구소장은 "이 소재가 상용화되면 앞으로 국내시장 뿐만 아니라 향후 글로벌 시장에서도 각광을 받을 것"이라며, "앞으로도 방사선 기술의 융합연구를 통해 고부가가치 바이오소재 및 의료용 소재 개발에 필요한 원천 기술 개발을 확대해 나갈 것"이라고 밝혔습니다.
