'인공뼈 임플란트' 쉽게 만든다.. 염증 없고 잘 붙어

인공뼈 임플란트 짧은 시간에 간단하게 제작
인공뼈 합성과 코팅, 동시에 구현 기술 개발
기존 임상 제품 보다 코팅력 성능 우월

전호정 박사의 연구팀이 개발한 인공뼈 코팅 법이 적용된 티타늄 조각

[아시아경제 황준호 기자] 뼈와 동일 성분으로 만든 인공뼈를 임플란트 소재에 강력하게 코팅하는 기술이 개발됐다. 체내 뼈조직과 빠르게 결합하며 헐거워지거나 염증이 생기지 않아, 차세대 임플란트 소재로 각광받을 수 있을 것으로 예상된다.

한국과학기술연구원은 생체재료연구센터 소속 전호정 박사의 연구팀이 기존보다 3배 이상 우수한 결합강도를 갖는 세라믹 인공뼈 코팅 기술을 개발했다고 6일 밝혔다. 이 기술을 소개한 논문은 국제 학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈'에 최근 실렸다.

나노초 레이저로 인공뼈 코팅

연구팀은 한 시간 내 한 번의 공정만으로 인공뼈를 코팅할 수 있는 기술을 개발했다. 뼈의 주 성분인 칼슘과 인으로 이뤄진 용액 속에 코팅하고자 하는 재료를 넣고 나노초 레이저를 조사하는 방식이다. 레이저의 초점 영역에 국소적으로 온도가 증가하면 칼슘과 인이 반응해 세라믹 인공뼈를 합성한다. 이 열은 재료의 표면도 녹여, 합성된 인공뼈 성분과 혼재하는 용융혼합층을 만든다. 원하는 부위에 레이저를 조사하면 자연적으로 인공뼈가 재료에 코팅되는 셈이다.

기존에는 인공뼈 코팅을 위한 원료 물질을 합성해야 하거나, 고가의 장비를 통한 부수적인 열처리가 필요한 작업을 간소화 한 것으로 볼 수 있다.

정형외과용으로도 활용 가능

연구팀은 기존 재료 표면에 코팅하고자 하는 성분을 쌓아 올리는 방식보다 코팅 결합력이 3배 정도 강력해진다고 밝혔다. 또 기존 공정으로 구현하지 못했던 정형외과용 플라스틱 임플란트 등 고분자 소재 표면에도 강한 코팅을 구현할 수 있다고 설명했다.

전호정 박사는 "나노초레이저를 이용한 하이드록시아파타이트 코팅 기법은 현재 생체재료로 많이 사용되고 있는 티타늄, PEEK와 같은 생체비활성 소재의 표면을 간단한 방법으로 생체활성화 시킬 수 있는 기술로, 골융합을 필요로 하는 다양한 의료기기로 확대 적용이 가능하게 하는 게임 체인저 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다"고 밝혔다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr