이식부위 주변 조직서 신생 혈관ㆍ골 생성
4D 프린팅 기술을 이용한 콜라겐과 하이드록시아파타이트로 혼합된 지지체 제작이 성공했다.
차의과학대학교 분당차병원은 신경외과 한인보 교수가 성균관대학교 김근형 바이오메카트로닉스학과 교수팀과 함께 이 같은 지지체 제작에 성공했으며, 척추 유합술이 실시된 동물모델에서 골재생 증진 효과를 보여줬다고 2일 밝혔다.
하이드록시아파타이트(hydroxyapatite)는 우리 몸 안의 치아와 뼈 안에서 발견되는 물질로, 골재생을 위해 만드는 지지체에 주로 사용되고 있다. 절단된 뼈를 대신하기 위한 필러(filler)나 인공 임플란트 쪽으로 뼈의 내성장(ingrowth)을 촉진하기 위한 코팅제로 흔히 사용된다. 콜라겐 또한 골재생을 위해 오랫동안 광범위하게 사용되고 있는 물질이다.
한인보 교수팀은 4D 프린팅 기술을 이용해 연근 모양의 작은 채널들로 구성된 콜라겐과 하이드록시아파타이트가 혼합된 지지체를 제작해 뼈가 어긋나 있는 동물모델에 척추유합술을 진행했다.
그 결과, 혼합 지지체를 이식한 동물모델에서 골형성이 약 4배 증가했으며, 기존의 골이식재는 혈관 연결이 없는데 반해, 연근 모양의 채널로 구성된 지지체는 이식부위 주변 조직에서 신생혈관이 효율적으로 생성되고 골생성도 활발한 것으로 나타났다.
한인보 교수는 “향후 척추 유합수술을 받는 환자에서 불유합으로 인한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 치료 전략이 확인됐다”며 “연근모양으로 작은 채널들로 구성한 콜라겐과 하이드록시아파타이트가 혼합된 지지체를 사용하는 기술은 척추뿐 아니라 다른 골재생이 필요한 분야에서도 효과적인 치료법이 될 수 있을 것이라 기대된다”고 연구 의의를 설명했다.
한편, 이번 연구는 2016년부터 진행하고 있는 연구중심병원 육성사업인 ‘첨단 융합형 세포치료제 개발을 위한 개방형 R&BD 비즈니스 플랫폼 구축 및 확산’ 과제 수행 연구 성과물이며, 국제학술지 ‘어플라이드 피직스 리뷰(Applied Physics Reviews, IF: 17.054)’ 최근호에 게재됐다.
아울러 한인보 교수는 이번 연구로 생물학연구정보센터(BRIC)가 주관하는 '한국을 빛내는 사람들'에 선정됐다. 난치성 척추재생치료분야 권위자인 한 교수는 줄기세포 치료제의 안정성과 효능 증대에 대한 다양한 연구로 2017년부터 총 3회 한국을 빛내는 사람들에 등재됐다.
차의과학대학교 분당차병원은 신경외과 한인보 교수가 성균관대학교 김근형 바이오메카트로닉스학과 교수팀과 함께 이 같은 지지체 제작에 성공했으며, 척추 유합술이 실시된 동물모델에서 골재생 증진 효과를 보여줬다고 2일 밝혔다.
하이드록시아파타이트(hydroxyapatite)는 우리 몸 안의 치아와 뼈 안에서 발견되는 물질로, 골재생을 위해 만드는 지지체에 주로 사용되고 있다. 절단된 뼈를 대신하기 위한 필러(filler)나 인공 임플란트 쪽으로 뼈의 내성장(ingrowth)을 촉진하기 위한 코팅제로 흔히 사용된다. 콜라겐 또한 골재생을 위해 오랫동안 광범위하게 사용되고 있는 물질이다.
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| ▲한인보 교수 (사진= 차의과대 분당차병원 제공) |
한인보 교수팀은 4D 프린팅 기술을 이용해 연근 모양의 작은 채널들로 구성된 콜라겐과 하이드록시아파타이트가 혼합된 지지체를 제작해 뼈가 어긋나 있는 동물모델에 척추유합술을 진행했다.
그 결과, 혼합 지지체를 이식한 동물모델에서 골형성이 약 4배 증가했으며, 기존의 골이식재는 혈관 연결이 없는데 반해, 연근 모양의 채널로 구성된 지지체는 이식부위 주변 조직에서 신생혈관이 효율적으로 생성되고 골생성도 활발한 것으로 나타났다.
한인보 교수는 “향후 척추 유합수술을 받는 환자에서 불유합으로 인한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 치료 전략이 확인됐다”며 “연근모양으로 작은 채널들로 구성한 콜라겐과 하이드록시아파타이트가 혼합된 지지체를 사용하는 기술은 척추뿐 아니라 다른 골재생이 필요한 분야에서도 효과적인 치료법이 될 수 있을 것이라 기대된다”고 연구 의의를 설명했다.
한편, 이번 연구는 2016년부터 진행하고 있는 연구중심병원 육성사업인 ‘첨단 융합형 세포치료제 개발을 위한 개방형 R&BD 비즈니스 플랫폼 구축 및 확산’ 과제 수행 연구 성과물이며, 국제학술지 ‘어플라이드 피직스 리뷰(Applied Physics Reviews, IF: 17.054)’ 최근호에 게재됐다.
아울러 한인보 교수는 이번 연구로 생물학연구정보센터(BRIC)가 주관하는 '한국을 빛내는 사람들'에 선정됐다. 난치성 척추재생치료분야 권위자인 한 교수는 줄기세포 치료제의 안정성과 효능 증대에 대한 다양한 연구로 2017년부터 총 3회 한국을 빛내는 사람들에 등재됐다.
메디컬투데이 김동주 ([email protected])
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