손상된 치아 다시 자라나나…법랑질 복원 단백질 젤 개발

재생이 어려운 것으로 알려진 치아 법랑질을 복원할 수 있는 단백질 기반 젤이 개발돼 주목받고 있다. 치아 표면에 바르면 침 속의 칼슘과 인산염 이온을 끌어당겨 새로운 에나멜층 형성을 유도하는 방식이다.

과학전문매체 뉴아틀라스는 5일(현지시간) 영국 노팅엄대학교 연구진이 국제 공동연구팀과 함께 법랑질 복원을 위한 생체 모방 단백질 젤을 개발했다고 보도했다. 연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 실렸다.

법랑질은 치아 가장 바깥을 감싸는 단단한 보호층이다. 하지만 한 번 손상되면 스스로 재생되지 않아 충치나 파절 위험이 커진다. 산성 음식, 당분, 이갈이, 잘못된 칫솔질 등으로 마모가 진행되면 치아 건강에 직접적인 영향을 미친다.

연구진이 개발한 젤의 핵심 성분은 유아기 법랑질 형성 과정에 관여하는 천연 단백질을 모사한 엘라스틴 유사 재조합체다. 이 물질은 치아 표면에서 일종의 지지대 역할을 하며 침 속 칼슘과 인산염 이온을 끌어들여 새로운 광물층 형성을 돕는다.

이 과정은 기존 조직 위에 결정이 정렬되며 자라는 에피택셜 광물화 방식으로 진행된다. 연구진은 약 10일 만에 자연 법랑질과 유사한 구조와 강도를 지닌 새로운 에나멜층이 형성됐다고 설명했다.

연구를 이끈 압샤르 하산 박사는 “이번 소재는 결정 성장을 체계적으로 유도해 건강한 자연 법랑질 구조를 복원한다”며 “치아 부식 정도와 관계없이 적용 가능하고, 법랑질의 미세 구조와 기계적 특성까지 회복할 수 있다”고 말했다.

실험에서는 산으로 부식된 발치 치아에 젤을 바른 뒤 인공 타액 용액에 담가 효과를 확인했다. 그 결과 플루오르아파타이트 나노결정이 형성됐고, 새로 만들어진 층은 자연 에나멜과 거의 같은 강도를 보였다.

내구성 시험에서도 성과가 확인됐다. 전동칫솔로 1년간 양치한 것에 해당하는 마모 실험과 씹기, 이갈이 하중을 가하는 조건에서 ELR 코팅 치아는 자연 치아보다 높은 내구성을 나타냈다.

노팅엄대 생체재료학과 알바로 마타 교수는 “이 기술은 임상의와 환자 모두를 고려해 설계됐다”며 “법랑질 손실이나 상아질 노출로 불편을 겪는 다양한 연령대 환자에게 도움이 될 수 있을 것”이라고 말했다.

연구진은 내년 상용화를 목표로 개발을 이어가고 있다. 실제 임상에 도입될 경우 마모되거나 손상된 치아 복원은 물론 시린이 증상 완화 등 치과 치료 방식에도 적지 않은 변화를 가져올 것으로 기대된다.