일반기술

인회석(apatite)을 이용한 인공골(人空骨)의 제조기술

인간의 몸은 조직과 기관으로 구성되어 있다. 그중에서 어느 한부분이 질환, 노환, 사고 등으로 잃어버릴 경우 그 조직이나 기관의 기능을 대행 또는 보충해주는 생체조직 등을 만드는 생체재료가 있다. 그중에서도 골조직은 수산화 아파타이트와 콜라겐(Collagen)의 복합재료로 만들어 진다. 20세기 전반부터 인공골의 재료로서는 금속이나 세라믹 등을 이용해 왔다. 금속재료는 역학적 조건을 어느정도 충족시켜 주지만 인체와는 맞지 않는 등의 문제가 발생한다. 그러나 수산화 아파타이트는 생체내에서 골조직과 직접적으로 결합되어도 부작용이 거의 없는 것으로 나타난다. 이러한 메카니즘을 화학적인 면에서 살펴본다면 체액은 수산화 아파타이트에 대해서 과포화인수산화 아파타이트 표면에 탄산수산 아파타이트층을 형성한다. 이러한 작용후에 골을 만드는 골아세포의 생성을 촉진하고 골아세포가 수산화 아파타이트 표면에 새로운 骨을 형성하여 기존의 골과 결합하는 것이 본 기술의 메카니즘이다.현재까지 여러가지의 아파타이트를 이용하여 생체재료를 만들어 왔다. 강도나 적합성에 우수한 재료의 개발이 지속되어 왔다. 그러나 변형 등에 관한 연구, 기술개발은 거의 없었다. 골은 치밀한 부분과 다공성의 부분도 있는 복합재료이다. 이러한 기공부분에 콜라겐이나 생체조직이 들어가 새로운 골을 만드는 것이다. 따라서 인공골을 개발하는데 기공의 존재는 중요한 요소이다. 골은 소성변형에 따라 파괴가 일어나기도 한다. 이러한 소성변형에는 기공이 큰 작용을 하는 것으로 보고되고 있다. 또한, 기공이 존재함으로서 골아세포나 콜라겐 등의 유기물, 혈관 등이 기공부분으로 들어 가기도 한다. 지금까지는 아파타이트 서스펜션을 스폰지나 발포제를 이용하여 다공체를 제작하였다. 본 기술은 카본블랙을 혼합한 시료로 소성변형을 보호하는 것도 개발중에 있다.