분당서울대병원,‘생체모방 무기나노입자기반 골이식재 개발’ 국책연구 선정

[이데일리 이순용 기자] 분당서울대병원 성형외과 허찬영 교수팀의 ‘생체모방 무기 나노입자 기반 골이식재 개발’ 연구가 과학기술정보통신부 산하 한국연구재단이 추진하는 2018년도 바이오·의료기술 개발 사업, 시장연계 미래바이오기술개발 분야의 국책연구과제에 선정됐다. 이번 연구과제 선정으로 5년간 총 24억 원의 연구비를 지원 받게 된다.

연구진은 이번 연구를 통해 실제 뼈에 존재하는 무기물의 성분 및 구조를 그대로 모방한 원료 물질(생체모방 무기 나노입자)을 만들어 이를 가지고 정형외과 및 치과 치료에 사용 가능한 골이식재를 개발할 예정이다.

이번 연구는 분당서울대병원 허찬영 교수팀이 연구과제를 총괄하면서 원료 및 골이식재 개발을 위한 기업을 설립할 예정이다. 이어 분당서울대병원 내 창업보육센터의 창업 1호 기업으로서 센터 내 의료기기 개발 전주기 서비스 플랫폼 및 창업 인프라를 지원받을 계획이다.

또한 골이식재 원료 물질 개발은 서울대학교 화학생물공학부 황석연 교수팀이, 골이식재용 원료 물질의 생산 장비 및 사업화 자문 지원은 ㈜시지바이오가, 개발 골이식재의 효능 평가를 위한 전임상시험은 분당서울대병원 치과 윤필영 교수팀이, 특허 확보 방안 및 사업화 전략은 ㈜다래전략사업화센터가 참여한다.

세계적인 인구 고령화의 가속화로 인해 세계인구의 65세 이상 비율이 8.3%(‘15) → 11.7%(’30) → 16.0%(‘50)로 증가함으로써 2040년에는 구성원의 다수가 노인인 시대, 고령 사회로 진입 할 것으로 예상된다. 이에 따라 60세 이상 인구에서 퇴행성 질환으로 인한 정형외과 및 치과 질환 환자가 늘어나 이에 따른 임플란트 식립을 위한 골이식재의 수요 역시 증가할 것으로 보인다.

골이식재는 노화나 외상 등으로 인해 흡수, 손실, 파괴 된 뼈를 재생하기 위해 사용되는 재료로 자가골, 동종골, 이종골, 합성골의 이식재로 분류하고 있다. 하지만 기존의 골이식재들은 낮은 안전성 및 낮은 생체적합성 등 한계점을 갖고 있다. 특히, 합성골 이식재의 경우는 생체모방 기술이 적극적으로 적용되지 않아 낮은 골 재생 유도능/촉진능과 느린 생분해능으로 인한 낮은 생체적합성 등 골 형성을 돕기에는 다소 부족한 면이 있었다.

이러한 기존 골이식재의 문제점과 더불어 국가 역시 65세 이상 노인에 대해선 임플란트 비용의 본인부담금을 30%로 낮춤으로써 이에 따른 골이식재의 수요는 꾸준히 증가할 것으로 예상돼 그에 따른 골이식재 및 원료 개발의 중요성이 부각되고 있는 상황이다.

이에 연구진은 국책연구과제 수행을 통해 생체모방 무기 나노입자의 원료 합성 기술을 기반으로 보다 업그레이드 된 골이식재를 개발하고자 연구를 추진하고 있다. 이와 함께 우수한 원료 기술을 확대 적용해 3D 프린팅 의료기기, 구강조성물(치약), 화장품 등으로 사업 영역을 확장할 계획을 갖고 있다.

허찬영 교수는 “뼈에 있는 무기물을 모방해 그 원료를 골이식재에 활용하게 되면 골재생 효능이 높아질 뿐만 아니라 골이식재의 성공적인 상용화를 통해 다양한 의료기기로의 확장 적용이 가능할 것”이라며 “아울러 우수한 기술을 보유하고 있는 임상의 및 기초연구자들이 창업 기업을 설립하고 의료기기 개발의 주체적인 역할을 수행함으로써 바이오산업의 부가가치 창출에도 크게 기여할 수 있을 것”이라고 강조했다.