2023.01.28 (토)

  • 맑음동두천 -5.5℃
  • 맑음강릉 -1.9℃
  • 맑음서울 -3.2℃
  • 맑음대전 -4.2℃
  • 맑음대구 -1.6℃
  • 맑음울산 -2.2℃
  • 구름조금광주 0.1℃
  • 맑음부산 -0.6℃
  • 구름많음고창 0.4℃
  • 구름많음제주 4.0℃
  • 맑음강화 -3.9℃
  • 구름많음보은 -3.7℃
  • 맑음금산 -4.0℃
  • 구름조금강진군 1.2℃
  • 맑음경주시 -1.8℃
  • 맑음거제 -0.9℃
기상청 제공

대학·병원

불량골질에서도 골유착 걱정없는 표면처리 기술?

윤정호 교수팀, JODR에 '다공성 티타늄 구조체' 연구논문 발표

 

불량한 골질에서 골유착을 향상시키기 위한 새로운 임플란트 표면기술 개발 연구가 성과를 내고 있다. 전북대학교 치과대학 치주과학교실 윤정호 교수와 한국생산기술연구원, ㈜메가젠임플란트 공동연구팀이 골형성 및 골유착을 증진시켜 골다공증과 같은 식립이 어려운 환경에서도 보다 높은 성공률을 보일 수 있는 임플란트 표면처리 기술을 개발해낸 것. 
윤 교수팀의 이번 연구는 저명 국제학술지인 Journal of Dental Research (IF:6.116) 9월호에 'Osteoconductivity of porous titanium structure on implants in osteoporosis' 라는 제목으로 발표됐다.  

고령 인구의 지속적인 증가로 치아상실의 빈도가 높아지고 있는 추세에서 임플란트는 이를 보완하는 통상적이고 성공적인 치료방법으로 자리매김했지만, 골다공증과 같은 불량한 골질에서는 여전히 임상적인 실패를 보일 수 있다. 윤 교수팀은 이같은 문제점을 극복하기 위해, 비글견의 골다공증 모델을 통해 구현한 불량한 골질 환경에서도 골유착을 증진시킬 수 있는 다공성 티타늄 구조체를 임플란트 표면에 도입하는 방안을 구상해 연구개발을 진행했다. 
임플란트의 표면처리는 골유착에 영향을 미치는 중요한 요소로, 임플란트 표면에 다공성 구조체를 형성하기 위해선 자연 해면골과 유사한 구조를 조성해 임플란트-골 계면에서 발생하는 응력을 효과적으로 분산하고, 기공 구조를 증가시켜 내부로 신생골이 자라 들어올 수 있는 공간을 제공하는 것이 중요하다. 
이번 연구에선 분말사출성형 공정(powder injection molding technology, PIM)을 이용해 기공이 서로 연결된 형태의 개기공 티타늄 다공체(open-pore titanium structure)를 제작했는데, PIM 공정에선 팽창이 가능한 비드(bead)를 스페이스 홀더로 사용, 다공체 내 기공률(porosity)과 기공 사이를 연결하는 페이스(face)의 수와 크기를 증가시킬 수 있었다. 
이를 사람의 해면골과 유사한 형태의 구조체 제작에 응용해 기존의 거친 표면처리법 중 하나인 resorbable blast media (RBM) 방식으로 처리된 임플란트의 근단부에 티타늄 다공체를 형성했고, 이를 통해 주위 골 세포의 유입과 혈관화를 유도, 골형성 증진 및 골유착 향상 효과를 가져올 수 있었다. 

 


연구에선 티타늄 다공체의 효과를 확인하기 위해 실험적으로 골다공증을 유발한 비글견을 모델로 이용했다. 골다공증이 유발된 하악골은 지방성 골수가 대부분을 차지하는 해면골 양상을 보였으며, 근단부에 티타늄 다공체를 적용해 골-임플란트 접촉 길이(bone-to-implant contact length)와 나사선 사이 골형성 면적(inter-thread bone area)이 기존의 RBM 표면처리 임플란트에 비해 크게 증가하는 결과를 얻었다. 
이는 개기공 티타늄 다공체가 골다공증을 보이는 해면골에서도 골전도성을 증진시켜 임플란트의 골유착과 임상적 안정성을 도모할 수 있음을 보여준다. 


연구를 주도한 윤정호 교수는 이번 결과가 "불량한 골질의 조건에서도 개기공 티타늄 다공체를 적용해 부가적인 골이식을 최소화하면서 빠르고 강한 골유착이 가능한 임플란트 개발의 기반 기술로 활용될 가능성을 보여줬다"면서 "치과 임플란트 치료의 새로운 기술 개발과 관련 연구 활성화에 기여할 수 있기를 기대한다"고 말했다.
이번 연구에는 경희치대 홍지연 교수, 전북치대 고석영 박사, 한국생산기술연구원 이원식 박사, 인하국제의료센터 장윤영 박사가 함께 참여했다.