'그래핀 나노복합체'를 이용해 부러지거나 손상된 뼈의 결손 부위에 새로운 뼈를 생성하는 획기적 연구결과가 나와 주목받고 있다.
부산대는 나노과학기술대학 광메카트로닉스공학과 한동욱·홍석원 교수와 치의학전문대학원 보철과학교실 허중보 교수 등 공동연구팀이 최근 환원 '그래핀 산화물'과 치과용 세라믹 재료로 흔히 사용되는 하이드록시아파타이트의 나노복합체가 뼈 결손 부위에서 신생 뼈 형성을 3배 이상 획기적으로 향상시킨다는 연구결과를 동물실험을 통해 확인했다고 3일 밝혔다.
'그래핀'은 탄소원자로 만들어진 원자크기의 벌집 형태 구조를 가진 소재로 흔히 연필심 등에 사용되는 흑연의 한 층이다.
두께가 0.2㎚로 얇아서 육안으로는 확인이 안 될 만큼 매우 얇고 투명하며, 상온에서 구리보다 100배 많은 전류를, 실리콘보다 100배 빨리 전달할 수 있다. 열전도율도 가장 높은 다이아몬드보다 2배 이상 높고 강도는 강철보다 200배 이상이면서도 신축성이 좋아 늘리거나 접어도 전기전도성을 잃지 않아 미래 신소재로 각광받고 있다.
차세대 신소재인 '그래핀'의 골세포 분화 촉진에 대한 기존 연구는 있었지만 임상(환자 대상) 전 단계인 동물실험을 통해 실제로 그래핀에 골유도능(뼈를 생성하도록 유도하는 기능, 골형성능)이 있음을 확인한 연구는 이번이 처음이다.
미래창조과학부와 한국연구재단이 지원하는 원천연구사업(바이오·의료기술개발사업)으로 수행된 이번 연구성과는 세계적 권위의 네이처 출판부에서 발간하는 융합과학 분야의 학술지인 '사이언티픽 리포트' 온라인 판에 지난해 12월 21일자로 게재됐다.
부산대 한동욱 교수는 "지금까지 골 결손 부위의 대체를 위해 다양한 합성 골 이식재가 개발돼 임상에 적용되고 있으나 기계적 물성 및 성형 가공성의 개선이 필요하고 생체적합성이나 골유도능 측면에서 여전히 자연골과는 상당한 차이가 있는 상태"라며 "이번 연구를 통해 부작용을 최소화하고 효능을 극대화한 미래융합 골 이식재 상용화의 발판이 마련됐다"고 밝혔다.
roh12340@fnnews.com 노주섭 기자
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