뼈 미네랄성분 고속 형성기술 개발
임플랜트 표면소재 개발 ‘희소식’

홍합의 접착현상을 모방해 뼈의 미네랄 성분을 금속이나 산화규소, 산화철, 스테인리스, 폴리스티렌 등과 같은 다양한 지지표면에 고속으로 형성시킬 수 있는 원천 기술이 개발됐다.
특히 이 같은 원천 기술은 향후 차세대 치과용 임플랜트 표면소재 개발 및 의료용 인공뼈 재생 분야 등에서 다양한 응용이 가능할 것으로 기대를 모으고 있다.

KAIST(총장 서남표)는 이해신(화학과)·박찬범 교수(신소재공학과)팀이 강한 접착능력을 갖고 있는 홍합의 족사에 착안, ‘뼈 미네랄성분 형성기술 개발’에 성공했다고 지난 11일 밝혔다.
연구팀은 해안가의 바위나 수초표면 등에 붙어사는 홍합이 강한 파도가 치거나 조류에도 휩쓸리지 않고 살아갈 수 있는 것은 몸에서 배출되는 실 모양의 분비물인 족사 때문이라며 이번 신기술은 이를 모방해 개발됐다고 설명했다. 

이번 개발한 신기술은 뼈를 구성하는 칼슘성분의 주요성분인 인산화칼슘 미네랄결정을 다양한 표면에서 고속 성장시킬 수 있도록 한 것으로 기존의 경우 인산화칼슘 결정을 특정 물질의 표면에서만 성장시킬 수 있었다.
반면 신기술은 각종 금속이나 산화규소, 산화철, 스테인리스, 폴리스티렌 등과 같은 다양한 지지표면에서 인산화칼슘 결정이 손쉽게 자라날 수 있다는 점을 입증했다는 것이 특징이다.

이는 홍합접착제를 모방한 폴리도파민이라고 불리는 무독성의 화학성분을 코팅했기 때문에 가능한 결과라는 것이 연구팀의 설명이다.
연구팀은 또한 기존 기술로 코팅이 불가능했던 폴리에스터 섬유나 나일론, 셀룰로오스 등 3차원 다공성 물질 내부에서도 뼈 미네랄을 손쉽게 형성할 수 있다는 점도 확인했다고 덧붙였다.
한편 연구결과는 독일에서 발간되는 재료분야의 국제저명학술지인 `어드밴스드 펑셔널 머터리얼스(9일자 온라인판)"에 커버논문으로 게재됐으며 특허출원을 완료했다.  

강은정 기자