세라믹 골대체재 산업화 20년
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유현승 ㈜시지바이오 1995년 인공뼈는 교과서에서나 볼 수 있었던 용어였다. 서울의대 정형외과에 co-work을 통해 하이드록시 아파타이트 원료 합성부터 다공성 인공뼈 개발까지 연구를 진행하였다. 기공구조와 기공크기와 같은 물리적 구조와 인산칼슘 화합물 구성성분에 따른 골전도성의 차이를 규명하였다. 그러나 기존 인산칼슘 화합물은 기계적 강도가 현저히 낮기 때문에 응력이 가해지지 않는 골결손부위에 Bone void fiiler로서만 사용될 수 밖에 없다. 따라서 좀더 용도를 넓히기 위해서는 뼈와 잘 결합하면서 기계적 강도, 특히 파괴인성을 크게 개선한 신소재 개발이 필요하였다. 이를 해결하기 위해 Osteoactive glass- ceramics 소재개발에 착수하였고 마침내 하이드록시아파타이트보다 세포의 활성을 자극하고 뼈가 더 잘 결합하며 파괴인성도 3배 이상 높아진 BGS-7 소재 개발에 성공하였다. 이 소재를 활용하여 척추 추간판 유합 보형재 용도로 제품 개발에 나섰고 허가용 인체임상시험을 통해 “Novomax” 제품이 품목허가를 획득하여 출시되었다. 갈수록 인간의 수명은 증가하고 노령화에 따른 퇴행성 척추 질환의 증가는 좀더 강력한 성능의 인공뼈를 요구하게 되었으며 단순히 scaffold의 역할보다는 적극적인 Osteoinduction의 효능을 필요로 하였다. 이에 따라 대표적인 골형성 단백질인 Bone morphogenetic protein-2를 연구하였고 좀더 생산성을 높여 가격적인 부담을 낮추기 위해 대장균 유래 rhBMP-2 생산 기술 개발에 착수하였다. 그 결과 세계 최초 대장균 유래 rhBMP-2을 함유한 인공뼈인 “Novosis”를 치과용도로는 2013년에 품목허가를 획득하고 정형외과용도로는 2016년도에 품목허가를 획득하였다. 세라믹 인공뼈는 다른 세라믹 분야처럼 일본이 가장 앞서 있었으나 한국인의 집요한 도전과 적극적인 세계화로 대한민국 기술이 추월하게 되었고 전세계에 세라믹 인공뼈의 대중화를 가져올 수 있을 것으로 생각한다. 좀더 세라미스트들의 의약바이오분야에 도전할 필요가 있다. 금속과 고분자 재료는 생체친화성에는 한계가 있다. 생체 세라믹을 기반으로 생리활성 물질의 융합화와 금속, 고분자와의 복합화를 통해 단일 재료로서는 충족할 수 없었던 새로운 기능성 제품 개발이 가능해졌다. 특히 3D 프린팅 기술의 발전은 좀더 원하는 대로 균일하게 융복합화를 가져올 수 있고 기존 가공기술로는 만들 수 없는 정밀하고 다양한 구조를 구현할 수 있다. 앞으로 인공뼈 및 조직 재생에 있어서 첨단 소재와 공정 기술의 발전은 수명 증가에도 삶의 질을 유지하는 데 필수불가결한 요소가 될 것이며 부품 교체하듯 인간의 조직도 얼마든지 새롭게 재생시키는 날이 올 것으로 기대된다. |