전호정 교수팀, Bioactive Materials 게재:

임플란트 표면 골세포 이동속도 저하문제 극복 대안 제시

  골에 직접적으로 식립되는 임플란트는 골 전도도를 향상시키기 위해 산처리, 샌드블라스팅, 코팅 등과 같은 다양한 표면처리 연구가 진행되고 있다. 특히 골의 주된 무기질 성분인 칼슘과 인으로 구성된 수산화아파타이트의 경우 임플란트 표면 처리 시 골과의 결합력이 증가하는 것으로 알려져 있어 치과, 정형외과 등 다양한 분야의 골 접촉 임플란트 표면에 적용되어 사용되고 있다. 하지만 수산화아파타이트 코팅된 표면은 골 형성 세포의 이동 속도를 저해시켜 골이 전도되는 시간이 지연 되는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해 나노초 레이저를 이용하여 수산화아파타이트에 수십 마이크로미터 수준의 CMH(cell migration highway) 패턴을 구현했다. 이 패턴에서 골세포의 이동 속도가 증가 되었고 패턴의 넓이 조절을 통해 골세포의 이동 속도 및 부착 수를 제어할 수 있었다. 본 연구는 수산화아파타이트가 골과의 결합은 우수하지만, 골세포의 이동을 저해시켜 골 전도 시간을 지연시키는 문제를 해결할 수 있는 기술로, 기존의 수산화아파타이트가 코팅된 제품에 바로 적용 가능한 기법이다. 본 연구 결과는 향후 수산화아파타이트가 적용된 다양한 임플란트 표면에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

  본 연구는 KIST 주요사업과 한국연구재단 중견연구자지원사업, KU-KIST school 사업 지원으로 수행되었으며, 이번 연구결과는 생체재료 분야 1위 저널인 ‘Bioactive Materials’ (IF: 14.593, JCR 분야 상위 1.25%) 최신 호에 게재되었다.

• - 논문명 : Regulation of cell locomotion by nanosecond-laser-induced hydroxyapatite patterning
  - 저자정보 : 전호정(교신저자, KIST, KU-KIST 융합대학원), 한형섭(교신저자, KIST), 이상훈(교신저자, 서울대), 엄승훈(1저자, KIST, 서울대)
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