허중보(부산대치전원 보철과) 교수와 한동욱·홍석원(나노과학기술대학 광메카트로닉스 공학) 교수 공동연구팀이 환원 그래핀 산화물(reduced grapheneoxide)과 하이드록시아파타이트(hydroxyapatite)의 나노복합체(nanocomposite)를 이용해 ‘골 결손 부위의 신생골 형성을 3배 이상 향상시킨 결과’를 발표하며 학계의 이목이 집중되고 있다.

 이번 연구는 최근 생체재료 및 조직공학 분야에서 활용 가능성에 대해 주목 받고 있는 그래핀 기반 나노바이오소재의 골유도능을, 대표적 골재생 인자인 골형성 단백질(BMP, Bone Morphogenetic Protein) 또는 여타 생화학적 골유도 물질 등이 존재하지 않는 조건에서 세계 최초로 전 임상 동물실험을 통해 입증한 것이다. BMP를 포함해 비타민 D3(cholecalciferol)와 비타민 C(ascorbate) 그리고 β-glycerophosphate은 대표적 골분화 유도 인자들이다. 이중에서도 BMP는 가장 강력한 골세포 분화 유도 물질로써 수십여년 간 골 조직공학뿐만 아니라 다양한 동물 모델 및 임상 실험에 활용되며 뼈와 임플란트 계면의 골유합(osteointegration) 향상을 위해 광범위하게 활용돼왔다. 하지만 생체 활성물질은 임상에서 적용하기 어렵고 조금의 부작용이 보고된바 있어 안정적인 물질의 적용이 요구되는 시점이다.

이번 연구는 골 조직의 대표적인 기질인 하이드록시아파타이트를 그래핀과 복합화한 나노복합체를 통해 골형성능이 획기적으로 향상된 골절부-형상 맞춤형, 대용적 골 이식재 개발 및 치과 임플란트 코팅 소재로도 활용 될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

연구 결과는 세계적 권위의 네이처 출판부(Nature Publishing Group) 발간 학술지인 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific Reports, IF=5.58)에 게재되기도 했다.