KAIST 연구팀이 뼈의 미네랄성분을 고속으로 형성시킬 수 있는 원천기술 개발에 성공했다.
◀박찬범(왼쪽)·이해신 교수.
KAIST는 9일 이해신(화학)·박찬범(신소재공학)교수팀이 홍합의 접착현상에 착안, 뼈의 미네랄성분을 고속으로 형성시킬 수 있는 원천기술을 개발했다고 밝혔다. 이 기술은 범용성이 뛰어나 다양한 소재에 적용할 수 있다.

뼈를 구성하는 칼슘성분은 대부분(99%) 인산화 칼슘으로 구성돼 있다. 이 기술은 뼈의 주성분인 인산화칼슘 미네랄 결정을 다양한 표면에서 고속 성장시킨 것이다. 기존 기술은 인산화칼슘 결정을 특정 물질의 표면에서만 성장시킬 수 있는 한계를 가졌다. 때문에 이를 필요로 하는 인공뼈나 치아 임플란트 등 다양한 지지소재에는 도입이 불가능한 게 단점이었다.

KAIST 연구팀은 이런 난제를 자연의 홍합접착제에서 착안해 해결했다. 홉합은 몸에서 나는 실 모양의 분비물인 족사(足絲)를 이용, 바위나 수초표면에 붙어산다. 접착력이 뛰어나 거센 파도에도 쉽게 떨어지지 않는다.

연구팀은 이런 홍합의 접착제를 모방한 폴리도파민(polydopamine)을 코팅하면, 다양한 지지표면에서 인산화칼슘 결정이 손쉽게 자랄 수 있음을 입증했다. 각종 금속이나, 산화철, 스테인리스, 폴리스티렌 등 다양한 지지표면에서도 적용이 가능하다. 인공뼈 재생이나 치과용 임플란트 표면 소재 개발에도 적용이 기대된다.

이번 연구결과는 재료분야 국제 권위지인 ‘Advanced Functional Materials’ 최근호에 게재됐으며, 최근 특허출원이 완료됐다. KAIST는 “나노융합연구소, 교과부 우수연구센터 등으로부터 지원받아 수행된 이번 연구는 자연계를 모방해 새로운 기능을 가진 스마트 소재를 개발한 것”이라고 평가했다.