기계/재료

중국과학원 금속연구소, 항균성이 우수한 임플란트 재료 개발

발행일 : 2014 / 03 / 07

중국과학원 금속연구소의 양커(杨柯) 연구원은 생체의료용 재료에 대한 연구를 통해 세계 최초로 금속재료 생체기능화 특수역할을 제안하였고, 항균 스테인리스, 항균 타이타늄합금, 항균 코발트합금 등의 강한 살균성능을 지닌 구리(Cu)가 함유된 항균 의료용 금속 신소재를 개발하였다고 밝혔다. 이 신소재는 그 표면에 세균 생물막을 형성하기 때문에 세균감염의 발생률을 억제할 수 있으며 임플란트 기기의 임상치료 효과가 뛰어나다.

심혈관질병 발병률이 높은 중국은 심혈관질병 사망자수가 매년 약 300만명에 달한다. 심혈관 스텐드 삽입은 관상동맥 협착을 치료하는 효과적인 방법으로 스텐드 삽입술을 받는 심혈관 질병환자만 해도 연간 30만명에 달한다. 스텐드 삽입술에 사용되는 재료는 대부분이 316L 스테인리스, 코발트합금 등 재료로서, 수술 후 관상동맥 재협착을 유발하기 쉬운데, 이 역시 장기간 스텐드 삽입술에 존재하는 최대 난제이다.

양커 연구팀은 연구과정에서 인체에 삽입된 생체의료용 금속 스텐드가 부식될 경우 생체기능성 금속원소가 체내에서 방출될 우려가 있음을 발견하였다. 양커 연구팀이 개발한 신형 316L-Cu 스테인리스 심혈관 스텐드는 미량 구리원소의 지속적인 방출을 통해 재협착 발병률을 효과적으로 줄였고 금속의 생체기능을 극대화시켰다.

현재 구리가 함유된 항균금속 재료 관련 국가발명특허를 출원하고 중국내 관련 생산업체와 협력하여 항감염기능이 있는 스테인리스 임플란트 신제품을 개발하고 있는데, 향후 2~3년 내에 임상에 응용될 것으로 전망된다.

이외에도 양커 연구팀은 생체분해성 마그네슘기반 금속의 다양한 생체의학적 기능을 발견하였는데, 부분적인 골다공증, 세균번식 억제, 악성 종양세포 사멸 등의 독특한 생체의학적 기능을 지니고 있어 정형외과 등 분야에 응용전망이 밝을 것으로 보인다.