생리활성물질 함유한 고분자 지지체 개발…“골조직 재생 효과 확인”

의료산업 / 남연희 기자 / 2021-12-09 16:36:33
새롭게 형성된 골 조직의 부피, 기존 지지체 대비 6배 증가
▲ 골재생 및 혈관재생능이 우수한 나노복합체가 포함된 생분해성 생체활성 지지체 제조 모식도 (사진=한국연구재단 제공)

 

[메디컬투데이=남연희 기자] 골조직 재생을 효과적으로 유도할 수 있는 생분해성 고분자 지지체가 제작됐다.


한국연구재단은 차의과학대학교 한동근 교수 연구팀이 골조직 재생을 돕기 위한 생리활성물질을 함유한 생분해성 고분자 지지체를 개발했다고 9일 밝혔다.


손상된 골조직이 재생되려면 일정 기간 구조를 유지하며 세포의 성장과 분화를 돕기 위한 지지체가 필요하다.
 

하지만 기존 생분해성 고분자 지지체는 이식 후 주변 조직의 산성도를 낮추어 산성화된 조직의 염증반응을 유발할 수 있다는 것이 숙제로 남아 있었다.

이에 연구팀은 조직재생을 촉진할 수 있는 생리활성물질을 함유한 생분해성 고분자 지지체를 개발함으로써 손상된 골조직의 재생효능을 향상시키는 전략을 세웠다.

연구팀은 연어의 생식세포에서 추출한 DNA 단편혼합물 PDRN과 골형성 단백질 BMP2를 조직재생 촉진 생리활성물질로 채택했다.
 

또 송아지 뼈에서 추출한 세포외기질을 통해 실제 골조직 환경을 모방하는 한편 수산화마그네슘을 첨가하여 고분자 분해산물에 의한 부작용을 최소화하고자 했다.


수산화마그네슘은 무독성 세라믹 입자로, 지지체로 사용된 생분해성 고분자의 산성 분해산물을 중화시켜 주변 조직의 염증이나 괴사를 억제하는 역할을 한다.

실제 두개골에 4mm 결손을 발생시킨 쥐에 이같은 생리활성물질을 포함한 생분해성 지지체를 이식하고 8주 후, 새롭게 형성된 골 조직의 부피가 기존 지지체 대비 6배 증가한 것으로 나타났다.


염증반응은 20배 가량 감소하였고 재생된 혈관 수 및 부피가 정상 쥐와 유사한 수준으로 회복되었다는 설명이다.

 

연구팀은 "이 연구에서 개발된 생분해성 지지체는 광범위한 골절 환자들에게 쉽게 발생하는 골절 불유합의 확률을 크게 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 맞춤형 지지체 제작을 통해 골결손, 척추유합술, 치주골 재생 등 다양한 골재생 분야에 적용 가능할 것으로 전망된다"고 말했다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구사업(중견연구) 등의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 12월 8일 게재됐다.

메디컬투데이 남연희 기자(ralph0407@mdtoday.co.kr)

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