가톨릭대 공동 연구팀, 임플란트의 분해 속도 높이는 표면처리 기술 개발

왼쪽부터 정현도 가톨릭대 교수와 장태식 조선대 교수 (사진=가톨릭대)

[이데일리 김의진 기자] 최근 정형외과용 임플란트 소재로 마그네슘과 철·아연 등 인체 내에서 분해돼 자연적으로 소멸되는 생분해성 금속 소재가 많은 관심을 받고 있다. 이러한 생분해성 철 소재 임플란트의 분해 속도와 생체친화도를 높일 새로운 표면처리 기술이 개발됐다.

17일 가톨릭대에 따르면 정현도 바이오메디컬화학공학과 교수와 장태식 조선대 신소재공학과 교수, 김현이 서울대 재료공학부 교수로 구성된 공동 연구팀은 이 같은 내용의 연구 성과를 생체재료 과학 분야 국제 학술지 ‘바이오엑티브 머터리얼즈’의 2022년 3월호에 게재할 예정이다.

금속 소재의 임플란트는 골절 치료나 인공관절삽입 등에 쓰인다. 손상된 신체의 일부를 대체하거나 손상 부위의 치료를 보조하기 위해 사용되고 있다. 하지만 철 소재 임플란트는 탁월한 기능성에 비해 생분해 속도가 매우 느리고 분해가 균일하게 일어나지 않아 생분해성 임플란트 소재로 사용하기엔 어려움이 많았다.

공동 연구팀은 이에 장기간의 코팅 성능으로 철의 생분해 속도와 생체친화도를 높이는 임플란트 표면처리 기술을 개발했다. 연구팀은 생체금속인 탄탈륨을 이용한 TIPS(Target-ion induced plasma sputtering) 기술을 활용, 정형외과용 철 임플란트 표면에 나노패턴화된 탄탈륨 층을 형성시켰다. 이를 통해 생분해 속도를 향상하는 동시에 조직과의 결합력도 높일 수 있었다. 내구성과 지속력이 강한 임플란트 표면처리 기술을 완성한 것이다.

연구팀은 이번에 개발한 표면처리 기술이 금속뿐 아니라 세라믹·고분자 소재에도 적용할 수 있을 것으로 내다보고 있다. 이에 혈관용 스텐트, 삽입형 의료 전자 기기로의 응용 가능성에 대한 후속 연구를 진행할 계획이다.