▲왼쪽부터 박성남 연구원, 서준혁 연구소장, 유미영 수석연구원

서울대 재료공학부와 의대가 공동창업한 의료기기 전문업체 바이오알파의 고강도 생체 활성 결정화 신소재를 이용한 골 이식재 노보맥스가 2016년 1주차 IR52 장영실상을 수상했다.

전 세계적으로 고령화가 빠르게 진행되고 스포츠 등을 즐기는 인구가 늘어나면서 뼈와 관련된 질환도 급증하고 있다. 뼈에 관한 질환을 치료하는 가장 좋은 방법은 환자 자신의 뼈를 얻어 결손 부위에 이식하는 자가장골 이식술이 표준 치료법이나 합병증 위험 등으로 인해 감소하는 추세다. 뼈 관련 질환 중에서도 척추 질환이 늘고 있다. 디스크 치료 방법은 척추 추간판 이식재를 활용한 추체 간 유합술이다.

척추 추간판 이식재로는 거부 반응이 거의 없는 티타늄 합금이나 플라스틱 소재를 가장 많이 사용한다. 문제는 금속이나 고분자는 뼈와 붙을 수 없기에 이식재 가운데 빈 구멍을 내고 추가적인 골이식이 필요하다는 점이다. 자연스레 수술 시간이 길어지고 환자의 비용도 늘어난다.

바이오알파는 바이오세라믹 소재에 주목했다. 이 소재는 뼈와 유사한 성분으로 만들어져 뼈와 쉽게 붙을 수 있지만 강도가 약하다는 단점이 있었다. 바이오알파 연구팀은 산업통상자원부 지원을 받아 2001~2009년 9년간 원천 소재 연구에 집중했다. 서울대 재료공학부와 의대에서 동물실험을 진행하면서 뼈와 직접 유합되는 고강도 생체 활성 세라믹 조성을 찾아내 원천기술 확보에 성공했다.

바이오세라믹 소재의 장점은 금속이나 고분자 이식재와 달리 이물 반응이 없다는 점이다. 생체 활성 세라믹이 체내에 이식됐을 때 표면에 뼈와 유사한 아파타이트 층을 형성할 수 있어 뼈와 잘 결합할 수 있다. 바이오알파는 이 기술을 최근 각광받는 3D 프린터에도 응용할 수 있어 환자 맞춤형 척추 이식재로 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

서준혁 바이오알파 연구소장은 "사용자의 편의성과 뼈 결손부의 다양한 형태를 고려한 맞춤형 의료기기 제조 시스템을 구축하기 위해 노력하겠다"고 말했다.

※ 주최 : 매일경제신문사 한국산업기술진흥협회

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