시멘트·콘크리트 해외기술정보

새로운 메커니즘으로 신속하게 경화하는 골(骨) 수복 시멘트 개발

고령화 사회의 도래에 따라 골다공증 등의 골질환으로 괴로워하는 환자가 증가하고 있어 2010년까지 그 수는 현재의 2배가 될 것이라는 보고가 있다. 그 한편, 노동자 인구는 감소일로를 걷고 있기 때문에 일본의 G에FMF 유지하기 위해서는 환자의 Qua
lity of Life(QOL)을 유지·향상시킬 수 있는 고도 의료·복지를 실현할 필요가 있다.
필자 등은 재료개발의 입장에서 골질환으로 괴로워하는 사람들에게 공헌할 것을 목적으로 개인의 요구에 맞는 ‘테라메이트형’의 새로운 ‘골수복용 시멘트’의 개발을 추진하고 있다. 구체적으로는 생체 내에서 안정적으로 존재하며 자가뼈와 직접 결합하는 ‘수산(水酸)아파타이트’와 생체관련물질의 하나인 ‘이노시톨 인산’을 이용함으로써 종래의 아파타이트시멘트의 문제점을 해결한 새로운 시멘트의 창제에 성공했다.
수산 아파타이트는 현재, 골충전재로서 임상에 이용되고 있다. 아파타이트의 재료형태는 치밀체·다공체·과립·시멘트 등이 있는데, 임의형상으로 성형할 수 있는 ‘아파타이트 시멘트’는 앞으로 개발이 기대되는 재료이다. 그러나 현행 아파타이트 시멘트는 산성물질인 인산 수소 칼슘과 염기성 물질인 인산 4칼슘과의 산-염기반응을 이용하는 경우가 많다. 이 경우, 시멘트의 경화는 인산 수소 칼슘의 용해가 律速하게 되기 때문에 경화에 상당한 시간을 요한다. 또 경화 시에 pH의 변동을 동반하기 때문에 조직 주변의 염증반응을 야기할 우려도 있다. 또한 산염기 반응에 의해 형성되는 아파타이트는 생체 내에서 거의 흡수되지 않기 때문에 최종적으로 호스트에 흡수되어 자가골로 치환되는 재료에 의한 ‘생체흡수성 경조직 수복용 시멘트’의 개발이 요구되고 있다.
따라서 필자 등은 위에 기술한 문제점을 해결한 ‘골수복용 시멘트’, 즉 경화 시에 pH변화를 동반하지 않는 단일성분으로 10분 정도에 신속하게 경화하는 아파타이트 시멘트를 ‘이노시트루린산의 킬레이트 경화작용’을 이용하여 창출했다. 이 연구성과는 이미 明治대학의 TLO에 의해 특허출원 중이다. 이 시멘트는 종래와는 전혀 다른 메카니즘으로 경화하기 때문에 아파타이트 이외의 칼슘 화합물, 예를 들면, 생체흡수성이 있는 인산 3칼슘에도 적용 가능하다. 아직 현행품(바이오펙스 등)과 비교해서 역학적 강도 면에서 과제는 있으나 새로운 골수복 시멘트로서 앞으로의 전개가 기대된다.                       

  (일경산업)