[한국기술뉴스] 단국대학교 나노바이오의과학과 김해원교수 연구팀은 골형성 촉진 및 파골성 억제에 효과적인 Sr-나노시멘트를 개발했다. 개발된 기술은 단국대학교 산학협력단을 통해 2021년 02월 28일 특허를 출원(출원번호 제1020210050709호)했다. 특허 명칭은 '골 형성 초진 및 파골성 억제 활성을 갖는 나노시멘트’이다. 산학협력단은 특허가 산업에서 활용될 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

고령화와 서구화된 식습관으로 인해 골다공증과 골감소증에 걸리는 환자가 증가하고 있습니다. 뼈를 형성하는 조골세포와 뼈를 흡수하는 파골세포 사이의 상호 작용이 제대로 조절되지 않으면 골다공증에 걸릴 수 있습니다. 현재 골다공증 환자의 골절 위험을 줄이기 위해 비스포스네이트를 사용해 예방적으로 치료를 받고 있습니다.

비스포스네이트는 파골세포의 기능을 억제하는 약물입니다. 그러나 골다공증성 골절에 비스포스포네이트를 장기간 투여하면 뼈의 일부분에 스트레스를 유발하고 이로 인해 피로 골절과 치아 발치 시 골괴사 등과 같은 부작용이 발생할 수 있습니다.

단국대학교 연구팀은 골 형성 촉진과 파골성 억제의 이중 효과가 있는 나노분말 기반 골시멘트를 발명하고 효과를 골다공증 동물모델에서 증명했습니다.

나노분말을 액체와 혼합 시켜 나노페이스트를 형성합니다. 나노분말은 골형성과 파골세포 억제효능이 있는 스트론튬이 함유된 나노유리입자로 이루어져 있습니다. 이러한 나노페이스트는 시간이 지나면 딱딱하게 굳게 되어 주변 뼈와 자연스럽게 결합합니다. 나노시멘트는 체내에서 스트론튬과 칼슘 및 규산염을 방출합니다. 이를 통해 조골세포 골생성 관련 유전자의 발현을 증가시키고 골 형성을 촉진할 수 있습니다. 또한 파골세포 유전자의 발현을 억제해 파골세포형성을 막아 결론적으로 골생성에 도움을 줍니다. 이를 골다공증이 유도된 쥐의 뼈손상모델에 적용하여 효과적인 골생성능력을 확인하였습니다.

본 기술은 손상된 골을 재생 및 복구할 수 있고 생체 이식이 가능해 골다공증성을 예방 및 치료하는 의료기기 및 의약품 개발에 활용할 수 있습니다.
또한 장기간 몸에 지니고 있어도 특별한 부작용이 없이 골재생 치료가 가능합니다.
비약물성 스트론튬 나노시멘트를 이용해 골 형성 및 파골에 의한 골 흡수를 억제하여 골다공증을 근본적으로 치료할 수 있을 것으로 기대됩니다.