치아 법랑질을 복원해 치아 수리를 혁신할 수 있는 새로운 젤

• 단백질 기반 젤이 손상된 치아 법랑질을 재생하고 강화하는 기능을 통해 장기적이고 효과적인 치과 치료 가능성 제시
• 이 젤은 불소를 사용하지 않으며, 유아기 법랑질 형성을 유도하는 자연 단백질의 구조를 모방해 작동
• 적용 시 치아 표면에 얇고 견고한 층을 형성해 구멍과 균열을 메우고, 타액의 칼슘·인산 이온을 이용해 새로운 광물층을 성장시킴
• 재생된 법랑질은 자연 치아와 유사한 구조와 기계적 특성을 보여, 실제 생활 조건에서도 건강한 법랑질처럼 작동
• 이 기술은 Mintech-Bio 스타트업을 통해 상용화가 추진 중이며, 다양한 치과 문제 해결에 활용될 잠재력 보유

새로운 법랑질 재생 젤의 개발

• 노팅엄 대학교 약학과 및 화학·환경공학과 연구진이 국제 공동 연구팀과 함께 생체모방 소재를 개발
  • 이 소재는 탈광화되거나 침식된 법랑질을 재생하고, 건강한 법랑질을 강화하며, 향후 충치를 예방하는 기능 보유
  • 연구 결과는 Nature Communications에 게재됨
• 젤은 기존 불소 도포 방식처럼 빠르게 적용 가능하며, 불소가 포함되지 않음
  • 자연 단백질의 핵심 특징을 모방해 법랑질 성장 과정을 재현
  • 치아 표면에 얇고 견고한 층을 형성해 구멍과 균열을 메우고, 에피택셜 광물화(epitaxial mineralization) 과정을 통해 새로운 광물층 성장 유도

작동 원리와 재생 과정

• 젤은 타액 내 칼슘과 인산 이온을 흡수해 새로운 광물 성장을 촉진
  • 새로 형성된 광물은 기존 조직과 통합되어 자연 법랑질의 구조와 특성을 회복
• 전자현미경 이미지에서, 2주간의 처리 후 에피택셜 방식으로 재생된 법랑질 결정이 관찰됨
• 젤은 노출된 상아질(dentine) 위에도 적용 가능
  • 상아질 위에 법랑질 유사층을 형성해 치아 민감증 완화 및 보철물 접착력 향상 효과 제공

치아 법랑질 손실의 문제

• 법랑질 손상은 전 세계 인구의 약 50% 에 영향을 미치는 주요 치과 문제
  • 감염, 치아 손실, 당뇨병 및 심혈관 질환과 연관 가능성 있음
• 법랑질은 자연적으로 재생되지 않으며, 현재 효과적인 재생 솔루션이 존재하지 않음
  • 기존 불소 바니시나 재광화 용액은 증상 완화에 그침

연구진의 실험 결과

• 재생된 조직의 기계적 특성을 실제 생활 조건(양치, 저작, 산성 음식 노출 등)에서 시험
  • 결과적으로 재생된 법랑질이 건강한 법랑질과 동일하게 작동함을 확인
• 기술은 안전하고 빠르게 적용 가능하며, 확장성을 갖춤
  • 다양한 연령대와 치과 문제에 대응할 수 있는 다목적 제품 개발 가능성 제시

상용화 및 향후 전망

• 연구팀은 Mintech-Bio라는 스타트업을 통해 상용화 절차를 시작
  • 내년 첫 제품 출시를 목표로 함
  • 전 세계 환자들에게 도움을 줄 수 있는 혁신으로 평가됨

참고: 노팅엄 대학교 소개 (요약)

• 노팅엄 대학교는 QS 세계대학순위 97위, 영국 내 17위
• Russell Group 창립 멤버로, 연구력 평가(REF 2021)에서 영국 7위
• MRI와 이부프로펜 같은 혁신적 발견의 발상지로, 산업 및 글로벌 협력 중심 대학으로 평가됨
• Mintech-Bio와 같은 스타트업 생태계 및 연구 상용화 활동을 적극 지원