국내 연구진이 홍합 접착단백질을 이용해 뼈 이식재 접착제를 개발했다. 뼈 이식 수술의 안정성을 높이는 새로운 가능성을 제시해 학계에서 주목받고 있다.

26일 한국보건산업진흥원은 “차형준 POSTECH(포항공과대) 화학공학과·융합대학원 교수, 윤진영 화학공학과 석박사통합과정생이 이효민 화학공학과 교수, 조윤기 경북대 융합학부 교수, 전상호 고려대 안암병원 교수로 구성된 공동 연구팀과 함께 세포 부착능을 향상한 홍합 접착단백질을 기반으로 뼈 이식재 접착제를 개발에 성공했다”고 밝혔다.

세포 부착능은 세포가 재료에 효율적으로 부착 또는 생착하는 능력이다.

보통 이식된 뼈를 고정하기 위해 나사나 멤브레인, 티타늄 메쉬 등을 사용한다. 이때 발생하는 수술 부위 감염과 추가 수술 등 위험 요소를 개선하기 위해 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 활성화되는 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 냈다.

이번에 개발한 뼈 이식재 접착제는 자연에서 유래한 단백질소재의 생체 적합성이 높은 뼈 이식재 고정용 접착제다. 기존의 뼈 이식재 고정방법에서 발생하는 여러 어려움과 한계점을 극복했다.

이로써 뼈 이식 수술의 안정성과 효율성을 높이는 새로운 가능성을 제시했다. 차 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 기술로 응용 방안을 모색하겠다”는 밝혔다.

이번 연구는 보건복지부 치의학의료기술연구개발사업 (만성 구강질환 극복 치의학 치료기술개발)의 지원으로 수행됐다. 치의학분야 상위 2.7%의 세계적 치의학 학술지인 ‘저널 오브 덴탈 리서치’저널에 5일자로 온라인에 게재됐다.

김규철 기자 gckim1026@naeil.com