차세대 척추디스크용 세라믹 인공뼈 개발

 

차세대 척추디스크용 세라믹 인공뼈 개발

[뉴스와이어] 2006년 10월 19일(목) 오전 11:40

(서울=뉴스와이어) 산업자원부는 지난 2000.12월부터 “생체 Hybrid 재료 및 응용기술개발” 사업을 지원한 결과, 우수한 부품 제조기술을 보유한 중소기업과 국내 의료기관이 협력(바이오알파社, 서울의대)하여 세계 최고로 생체 친화성이 뛰어난 신개념의 ‘척추디스크용 세라믹 인공뼈’ 개발에 성공하여 척추디스크치료에 획기적인 전기를 마련함

금번 개발된 ‘척추디스크용 세라믹 인공뼈’는 세계에서 가장 생체활성이 우수하며 최고의 기계적 강도를 갖는 생체활성 세라믹스 신소재(상품명:Bonglass?-SS)로 제작되어 티타늄 등 금속물질로 만들어진 기존의 디스크 충전물질을 대체하는 제품으로, 생분해 속도를 연속적으로 조절하여 환자 맞춤형 인공뼈 제조도 가능함

특히 기존 하이드록시아파타이트 세라믹에 비해 기계적 강도는 최대 5배, 충격저항은 3.5배 향상시켰기 때문에 그동안 생체활성 세라믹스를 사용하기 힘들었던 반복 응력이 가해지는 뼈 결손 부위에도 충분히 사용 가능하도록 개발된 것이 특징이라 할 수 있음

※ 상기 인공뼈는 10톤 트럭이 밟고 지나가도 파괴되지 않으며 3.5톤 트럭이 5백만번 반복하여 밟고 지나가도 파괴되지 않을 정도로 우수한 기계적 내구성

금번 개발된 척추디스크용 세라믹 인공뼈를 사용하는 경우, 척추 디스크 수술시 자가 뼈(환자 몸에서 적출된 뼈)를 별도로 이식하지 않고서도 아래위 척추뼈를 붙게 할 수 있어 수술의 용이성 및 성공률, 그리고 인체에 대한 안정성 등을 획기적으로 제고할 수 있는 계기를 마련함

현재 허리, 목 등 디스크 질환 수술시, 척추뼈 사이에 있는 문제의 디스크를 제거하고 제거된 디스크 자리에 디스크 높이를 유지하는 금속 또는 플라스틱 구조물을 설치함과 동시에 동 구조물속에 환자의 골반 등에서 떼어낸 뼈를 이식하여 상하척추를 결합 토록하는 방식을 사용하고 있음

* 기존 디스크 대체물인 금속, 플라스틱의 경우 분해 된 산물이 온몸에 퍼지게 되고 동 분해산물이 인체에 안전한지는 검증이 되지 않고 있음

* 또한 기존 척추디스크치료에는, 일부 불법으로 매매된 죽은 사람의 뼈를 채취, 가공하여 이식하는 사례도 다수 있어 이 경우 환자가 에이즈, 결핵, 간염 등 질병 전파의 위험성에 노출될 가능성이 존재함

노년층에 많이 발생하는 척추질환 치료에 필요한 척추관련 시장은 세계적인 고령화 사회 도래 추세로 세계적으로 연 20% 이상의 높은 성장률을 보이고 있으며, 디스크 제거수술 후 척추체 고정술에 필요한 치료 재료 단일 품목의 경우, 국내시장 규모는 연간 약 500억대, 세계시장 규모는 1조 5천억원임

※우리나라는 척추수술 건수가 ‘02) 4만 1573건이던 것이 2004년에는 6만 6933건으로 61%로 크게 증가하였고, 특히 노령화로 인한 퇴행성 척추 디스크 환자 증가

금번 개발된 제품이 향후 임상단계를 거쳐 상용화 되면 수입에 의존하는 국내 척추 치료 시장은 연간 약 500억원의 수입대체 효과가 기대됨

임상시험을 거쳐 3년 후에 식약청 판매허가를 득할 예정

“생체 Hybrid 재료 및 응용기술개발” 지원사업의 또 하나 성과물로 국내최초로「향균기능이 우수한 기능성 스텐트」제품이 개발(에스엔지바이오텍, 분당서울대병원)됨

* 스텐트: 혈관, 기도, 식도, 담도 등 신체에 관으로 구성된 장기에서 혈전, 암조직, 종양 등에 의하여 관의 내부가 좁아져 혈액순환이 어렵거나, 호흡이 곤란하는 등 정상적인 생활을 하지 못 할 때 이 좁아진 관형태의 장기를 넓혀주기 위하여 원통형의 구조물로 된 것을 삽입 해 주게 되는데, 이 삽입물이 스텐트임

기존 스텐트의 경우 삽입 후 스텐트가 감염되거나 혹은 내부로 조직이 성장하여 다시 막히는 경우가 빈번하고, 폐쇄방지를 위하여 폴리우레탄 등의 고분자 커버법이 시도되었으나 큰 효과를 거두지 못함.

새로 개발된 항균기능 스텐트는 항균기능향상(95%의 균증식방지효과), 폐쇄 방지, 커버재료 분해 최소화의 장점이 있음.

개발된 스텐트에 항균제와 동시에 항암효과를 갖는 약물을 첨가시키므로 스텐트를 통하여 암의 국소적인 치료가 가능(70%의 증식억제효과)하며, 향후 3년 동안 국내 임상전문가들과 공동 임상실험으로 기능성 스텐트의 상품화를 진행할 예정임

※현재 담도암 스텐트에 적용을 시작으로 최종 시제품 개발이 진행되었으며, 인하대학교병원을 중심으로 임상시험을 실시할 예정임

※비혈관 스텐트의 현재 국내시장은 300억원 수준이나, 제품 개발 후 국내시장은 물론 세계적으로 약 1조 3천억원의 비혈관 스텐트 시장에 지속적인 수출이 가능할 것으로 전망.

현재 식약청으로부터 적합판정을 받은 상태임

이번 생체하이브리드 재료 개발은 정부 R&D사업의 성과를 국민들이 알기 쉽게 전달함으로써 우리경제에 대한 희망과 안전하고 편리한 미래생활에 대한 비전을 제시하기 위한 "희망한국 NewTech-NewBiz 시리즈"의 일환으로 공개되었으며, 스마트 의류, 미니굴삭기, 식중독균검출기술, 경계·감시로봇에 이은 5번째 성과임

보도자료 출처 : 산업자원부

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