수술 중 뼈 재생을 위한 '3D 접착총' 개발

한국 과학자들이 수술 중 뼈 재생을 돕는 3D 뼈 프린팅 접착총을 개발해 정형외과 수술의 새로운 시대를 열었습니다.

인간을 대상으로 한 임상 시험이 성공하면, 새로운 한국 기술은 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 들며 합병증 위험이 있는 많은 기존 뼈 이식 기술을 대체할 수 있을 것입니다. - 사진: Unsplash

이 연구는 이정승 박사의 지도 아래 성균관대학교(한국) 과학자 팀이 주도했습니다. 이미지, 모형, 또는 재료 절단 및 조정을 통한 사전 시뮬레이션이 필요한 기존 방식과 달리, "뼈 프린팅 글루건"은 수술 중 골절 부위에 뼈와 유사한 구조를 가진 생물학적 재료를 직접 프린팅할 수 있습니다.

이 박사에 따르면, 이 기술은 "사전 영상화, 모델링 또는 수동 트리밍이 필요 없이, 복잡하거나 불규칙한 골절이 있는 경우에도 각 환자의 해부학적 구조에 맞는 생체 지지대를 만들 수 있습니다."

이 연구에서 과학자 팀은 폴리카프로락톤(PCL)과 하이드록시아파타이트(HA)를 혼합하여 사용했습니다. 이 두 가지는 의학에서 뼈 재생을 위해 일반적으로 사용되는 생물학적 소재입니다.

폴리카프로락톤(PCL)은 생분해성 바이오폴리머로 스캐폴드 역할을 합니다. 하이드록시아파타이트(HA)는 인체 뼈 구조와 유사한 성분을 가진 천연 미네랄로, 뼈의 결합 및 재생을 촉진합니다.

저융점 압출 방식을 사용하는 이 장치는 주변 조직을 손상시키지 않고 골절 부위에 직접 재료를 인쇄하고 성형할 수 있습니다. 또한, 연구팀은 이 재료에 항생제를 첨가하여 수술 후 감염 위험을 크게 줄였습니다.

이 기술은 실험 단계에서 토끼의 중증 골절 모델에 적용되었습니다. 그 결과, 새로운 뼈를 재생하는 강력한 능력을 보였으며, 기존 임플란트 시술보다 뼈가 더 빠르고 효과적으로 치유되는 데 도움이 되었습니다.

또한 연구팀은 HA 함량과 PCL 분자량을 조절하여 재료의 기계적 강도, 구조적 안정성, 골전도성을 최적화했다고 보고서는 밝혔다.

전문가들은 이 "뼈 각인 접착총"이 정형외과 수술에 새로운 시대를 열 수 있을 것이라고 말하며, 특히 복잡하고 형태가 어려운 골절, 큰 뼈 결손, 외상 및 종양 제거 수술 후 뼈 재생에 유용할 것이라고 말합니다.

초기 결과는 긍정적이지만, 연구진은 이 기술이 아직 실험 단계에 있다고 강조합니다. 환자들에게 널리 사용되기 위해서는 효능, 안전성, 그리고 기능 회복 능력을 평가하기 위한 추가적인 장기 임상 연구가 필요할 것입니다.

이 연구가 성공한다면 정형외과 분야에 큰 획기적인 발전이 될 수 있으며, 환자의 빠른 회복, 합병증 위험 감소, 삶의 질 향상에 도움이 될 것입니다.

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민하이

출처: https://tuoitre.vn/tao-ra-sung-ban-keo-3d-tai-tao-xuong-ngay-trong-ca-mo-20250909104313704.htm