3D프린팅 기술을 이용해 임플란트를 대체하는 치과 치료 연구가 주목받고 있다.
경희대는 치과대학 권일근 교수 연구팀이 최근 미래창조과학부(현 과학기술정보통신부) 바이오의료기술개발사업 ‘치아조직 재생기술 개발’ 연구과제에 선정됐다고 28일 밝혔다. 권 교수팀은 향후 5년간 50억원 규모의 연구비를 지원 받는다.
권 교수팀은 바이오 소재와 3D 프린팅을 활용해 자가 세포로 치아 조직을 재생시키는 기술을 실용화활 계획이다. 그간 사람에게 적용 불가능했던 초기단계 바이오 치아를 환자 본인의 세포를 사용해 가능하게 만드는 연구다.
권 교수팀은 임플란트를 대체할 수 있는 치료법 개발을 위해 하이드로젤(기본 성분으로 물이 들어 있는 젤리 모양 물질) 기반의 바이오융합 소재와 3D 프린팅 기술을 활용할 예정이다. 이에 따라 개인 맞춤형 소재 실용화가 기대된다.
현재 임플란트 치료 가능 여부는 해당 부위 뼈의 양과 질 상태에 크게 좌우된다. 연구팀은 해당 부위 상태와 상관없이 적용 가능한, 바이오치아 원천기술을 확보하려한다. 배아의 치배(齒胚)를 사용하지 않고, 환자 세포의 역분화줄기세포(IPSC)를 이용해 인공치배를 만들 계획이다.
역분화줄기세포는 피부, 뼈 등 다 자란 체세포에 특정 단백질을 주입해 줄기세포의 성질을 갖도록 유도한 세포를 말한다. 이렇게 증식된 치아 상피세포(치아 내벽 바깥쪽을 둘러싸고 있는 세포)와 치주 간엽세포(치주의 분화되지 않은 세포)를 통해 치아의 크기와 형태를 조절하는 것이 목표다.
이번 연구 성과는 치과뿐 아니라 정형외과 분야에도 적용할 수 있다. 권 교수는 “치과치료에 사용하는 하이드로젤 복합체는 골다공증 치료에도 활용 가능하다”고 밝혔다.
연구는 1단계(1~3년), 2단계(4~5년)로 나눠 진행한다. 1단계는 치아 및 주위 조직 동반재생용 바이오소재 실용화기술 및 바이오치아 생성 원천기술 개발에 집중한다. 2단계는 치아조직 재생용 시제품 제작·검증 및 식품의약품안전처 승인용 시험평가서 확보가 목표다.
권 교수는 “발생학적으로 정상 치아를 만들 수 있는 원천기술의 개발에 중점을 뒀다”며 “바이오치아를 활용한 치아 재생을 통해 환자의 삶의 질 향상에 많은 도움이 될 것으로 기대된다”고 전했다.
민태원 기자 twmin@kmib.co.kr
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