[파이낸셜뉴스] 구순구개열 등 구강·안면 기형 환자가 착용하는 보형물의 항균성을 높이는 제작 소재가 개발됐다.
연세대학교 치과대학 교정과학교실 최성환 교수, 만갈 웃커시(Mangal Utkarsh) 박사와 치과생체재료공학교실 권재성 교수 연구팀은 구강·안면 보형물을 만드는 기존 소재의 세균 오염 취약성 등 단점을 보완한 신재료를 개발했다고 12일 밝혔다.
입술이 갈라져 태어난 구순구개열과 같은 선천성 기형, 구강암 수술로 얼굴 일부를 절제한 기형 환자들은 구강 기능과 심미성을 높이기 위한 보형물을 착용한다. 이때 보형물은 침 등으로 인해 세균 감염 등에 취약해 제작 소재의 항균성이 중요하다.
보형물 제작에는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)소재를 많이 사용한다.
연구팀은 PMMA의 한계점을 보완할 수 있는 소재 i-PMMA를 개발했다. i-PMMA가 침 등 액체로 인해 세균에 취약했던 점을 보완하기 위해 폴리베테인 재료로 소재를 덧입혀 친수성을 높였다.
오염도 평가 결과 i-PMMA에서 기존 PMMA보다 소재 표면에 곰팡이 생성 정도가 70% 줄었다. 또한, 액체로 인한 세균막 생성도는 40% 넘게 감소했다.
이어 연구팀이 i-PMMA 표면에 생긴 세균막을 샷건 메타게놈 시퀀싱으로 분석했을 때, 기존 PMMA 소재와는 달리 유익균인 와이셀라의 발현량이 2.3배 증가해 세균 불균형 상태를 억제하는 것으로 확인했다.
연구팀은 i-PMMA가 산화세륨을 자체 발현하게 했다. 산화세륨은 상처를 치유하고 염증 반응을 낮추는 물질이다. 산화세륨의 인체 전달력을 높이기 위해 10억분의 1m 크기의 구멍으로 이뤄진 메조다공성 나노실리카(SBA-15) 재료를 소재 제작에 사용했다.
기능 평가 결과 i-PMMA가 발현하는 산화세륨이 염증 반응을 40% 감소시켰고, 항산화 단백질인 SOD1 발현량을 60% 더 증가시켰다. 또 피부 생성을 유도하는 콜라겐 출현을 막는 MMP 효소 발현량도 산화세륨으로 인해 PMMA 대비 2.6배 줄었다.
최성환 교수는 “틀니, 보형물 등 구강·안면 치료기 제작에도 단순 처방을 넘어 환자 건강과 회복을 최대한 추구하기 위해 제작 소재 개발이 중요하다”며 “i-PMMA 소재 개발로 세균 감염에 취약한 구강·안면 기형 환자들이 기존보다 항균성이 높은 보형물을 사용할 수 있게 될 것으로 기대한다”고 말했다.
camila@fnnews.com 강규민 기자
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