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재발성 우식증을 막을 수 있는 새로운 나노복합물

재발성 우식증을 막을 수 있는 새로운 나노복합물

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캐나다 토론토 대학(University of Toronto)의 연구진은 재발성 우식증을 최소화할 수 있는 새로운 방법을 개발했다.

충치가 생길 때, 치과의사는 치아의 구멍을 메우기 위해서 충전재를 주입한다. 세균이 치아를 메운 충전재를 파헤치면 재발성 충치(recurrent caries)가 발생한다. 이러한 재발성 충치는 매년 1억 명 정도의 환자에게 발생하고, 이로 인해서 340억 달러라는 막대한 비용이 든다.

정형외과 및 치과 임플란트가 항균 약물 방출하게 만든다면, 생물막 성장과 충치 형성을 예방할 수 있다. 약물을 포함하는 캐리어(carrier)는 장기 약물 저장, 제어된 방출, 구조적 안정성의 이점을 가지고 있어야 한다. 메조포러스(Mesoporous) 실리카는 실리카와 계면활성제 템플릿의 공-조립(co-assembly)으로 합성되고, 약물 함유 및 방출에 이상적이다. 그러나 메조-실리카 공극 속의 약물을 제어하는 것이 매우 어렵다.

이번 연구에서는 500 nm 직경의 실리카 나노복합물 구체와 항균제(octenidine dihydrochloride)와의 자기-조립을 통해서 메조포러스 실리카를 만들었다. 약물 방출은 기존의 메조포러스 실리카에 비해서 현저하게 오랫동안 지속되었다.

새롭게 만든 충전재는 항균 약물의 자기 조립으로 만들어진 매우 작은 입자로 구성되었다. 이 입자들은 항균 충전재가 가진 가장 큰 문제점 중 하나인 재료 속에 충분한 양의 약물을 어떻게 저장할 것인가에 대한 문제점을 해결했다.

충전재 속에 항생제가 들어있는 입자를 추가하면 충치 세균에 대한 방어선을 만들 수 있다. 기존의 방법은 몇 주일 동안만 지속될 약물이 주입되었다. 이번 연구에서는 수년 동안을 견딜 수 있는 약물을 가질 수 있었다. 따라서 수년 동안은 충치 재발을 걱정하지 않아도 되기 때문에, 이로 인한 비용을 획기적으로 줄일 수 있을 것이다.

향후에는 입안의 복잡한 환경을 고려할 때 타액이 이러한 충전재를 공격할 수 있기 때문에 새로운 테스트 기준이 필요할 것이다. 이 연구결과는 저널 Scientific Reports에 “Drug self-assembly for synthesis of highly-loaded antimicrobial drug-silica particles” 라는 제목으로 게재되었다(doi:10.1038/s41598-018-19166-8).

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