4D 프린팅 기술을 이용한 척추유합용 골재생 치료법이 개발됐다. 한인보 차의과학대 분당차병원 신경외과 교수는 김근형 성균관대 바이오메카트로닉스학과 교수팀과 4D 프린팅 기술을 이용해 콜라겐과 하이드록시아파타이트로 혼합된 지지체를 제작하는데 성공했다고 2일 밝혔다. 이 지지체로 동물모델에서 척추유합술을 실시해 골재생 증진 효과를 확인했다. 

하이드록시아파타이트(hydroxyapatite)는 치아와 뼈 안에서 발견되는 물질로, 골재생을 위해 만드는 지지체에 주로 사용되고 있다. 절단된 뼈를 대신하기 위한 필러(filler)나 인공 임플란트 쪽으로 뼈의 내성장(ingrowth)을 촉진하기 위한 코팅제로 흔히 사용된다. 콜라겐 또한 골재생을 위해 오랫동안 광범위하게 사용되고 있다.

연구팀은 4D 프린팅 기술을 이용해 연근 모양의 작은 채널들로 구성된 콜라겐과 하이드록시아파타이트가 혼합된 지지체를 제작해 뼈가 어긋나 있는 동물모델에 척추유합술을 진행했다. 혼합 지지체를 이식한 동물모델에서 골형성이 약 4배 증가됐다. 또 기존의 골이식재는 혈관 연결이 없는데 반해 연근 모양의 채널로 구성된 지지체는 이식 부위 주변 조직에서 신생혈관이 효율적으로 생성되고 골생성도 활발했다.

한인보 교수는 “향후 척추 유합수술을 받는 환자에서 불유합으로 인한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 치료전략이 확인됐다”며 “연근 모양의 작은 채널들로 구성한 콜라겐과 하이드록시아파타이트가 혼합된 지지체를 사용하는 기술은 척추뿐 아니라 다른 골재생이 필요한 분야에서도 효과적인 치료법이 될 수 있을 것이라 기대된다”고 말했다.

이번 연구결과는 국제학술지인 ‘어플라이드 피직스 리뷰(Applied Physics Reviews, IF: 17.054)’ 최근호에 게재됐다.