가톨릭대 의과대학 전흥재 교수와 은평성모병원 신경외과 홍재택 교수 공동 연구팀이 척추 골결손 치료를 위한 새로운 골재생 복합체를 개발했다고 20일 밝혔다.
연구팀은 생체활성 유리(Bioactive Glass, BG)와 골형성단백질-2(BMP-2), 광경화성 하이드로겔을 결합한 복합체를 만들었다. 생체활성 유리는 뼈 재생에 필요한 이온을 방출하고 뼈와 강한 결합을 형성하지만, 분말 형태로 사용될 때 기계적 강도가 낮아 수술 중 취급이 어렵다는 한계가 있었다.
이 문제를 해결하기 위해 연구팀은 빛을 조사하면 빠르게 경화되는 광경화성 메타크릴화 카복시메틸 키토산(CMCSMA) 기반 하이드로겔을 활용했다. 이 하이드로겔은 최소침습적으로 적용할 수 있으며 다양한 형태의 골결손 부위에 정밀하게 충전할 수 있다. 여기에 골유도성이 우수한 BMP-2를 고정화한 생체활성 유리를 결합해 골전도성과 골유도성을 동시에 갖춘 복합체를 완성했다.
실험 결과 개발된 복합체는 BMP-2를 지속적으로 방출하면서 골형성 능력을 향상시켰다. 연구팀은 이를 통해 척추 골재생에 필요한 기계적 안정성과 생물학적 재생능력을 동시에 확보할 수 있음을 확인했다.
전흥재 교수는 “생체활성 유리와 BMP-2, 광경화성 하이드로겔을 결합한 이번 연구는 척추 뼈 재생 분야에서 새로운 치료 전략을 제시하는 데 의미가 있다”고 말했다. 홍재택 교수는 “향후 임상 적용을 통해 최소침습적 척추 수술에서 환자의 회복과 치료 결과를 개선하는 데 기여할 수 있을 것”이라고 설명했다.
이번 연구는 산업통상자원부 바이오산업기술개발사업의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 국제학술지 'Biomaterials Research'(IF 9.8)에 게재됐다.
전흥재 교수와 홍재택 교수는 이 성과를 인정받아 한국을 빛내는 사람들(한빛사)에 선정됐다. 전흥재 교수는 임상 연구진들과의 다학제적 연구를 바탕으로 한빛사에 총 5회 등재된 바 있다.