한동근‧박우람-제프리 허블 교수 공동연구
표면처리된 수산화마그네슘 나노입자는 산성환경에서 Mg2+와 OH-로 해리되어 산성환경을 중화하게 된다. 이러한 수산화마그네슘 나노입자를 대표적인 임플란트인 심혈관용 약물방출스텐트와 신장조직 재생용 스케폴드 제조에 각각 사용하여 동물실험 결과, 생체내에서 염증반응을 크게 억제하였다
[대전=일요신문] 육심무 기자 = 우리 몸에 생분해성 임플란트를 이식할 때 발생하는 염증을 획기적으로 억제할 수 있게 됐다.
차의과학대학교 한동근·박우람 교수와 미국 시카고대 제프리 허블 교수가 공동연구를 통해 수산화마그네슘 나노입자를 이용해 생분해성 고분자 임플란트로 인한 염증반응을 대폭 억제하는 기술을 개발했다.
생분해성 고분자는 생체 이식 후 시간이 지남에 따라 자연스럽게 분해돼 사라지는 특성이 있다.
수술 부위 봉합, 조직재생, 약물전달 등 체내 임플란트와 의료기기의 원료로 이용된다.
하지만 이들 고분자가 생체 내에서 분해되면서 산성 물질을 생성하기 때문에 심각한 염증반응이 유발된다는 부작용이 있는데, 지금까지는 이를 억제할 수 있는 특별한 방법이 없었다.
연구팀은 사람이 복용하는 제산제에 이용되는 수산화마그네슘(Mg(OH)2)의 pH 중화 효과에 주목했고, 이들을 나노입자 형태로 생분해성 고분자 의료기기에 첨가했다.
무독성인 수산화마그네슘 나노입자가 낮은 pH로 산성화된 조직 내 환경을 중화시키므로, 조직세포가 생존하고 염증이 현저히 억제된다.
특히 나노입자를 표면처리해 뭉쳐지지 않은 개별 크기로 사용하면 그 효과가 크게 증가된다. 관상동맥 약물방출 스텐트와 신장조직 재생용 스케폴드에 수산화마그네슘 나노입자를 적용하자 염증반응이 90% 이상 감소했고 임플란트의 생체 적합성이 크게 개선됐다.
한동근 교수
한동근 교수는 “이 연구는 생분해성 고분자 재료를 이용하는 거의 모든 기존 생체이식 의료기기에 적용할 수 있는 플랫폼 원천핵심기술로서, 사업화되면 관련 의료기기의 수입 대체 및 수출 산업에 크게 기여할 것”이라고 밝혔다.
이 연구결과는 국제학술지 ACS 나노(ACS Nano) 5월 29일자에 논문명 ‘Modified Magnesium Hydroxide Nanoparticles Inhibit the Inflammatory Response to Biodegradable Poly(lactide-co-glycolide) Implants)’로 게재됐으며, 미국과 한국에 관련 특허가 등록됐다.
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