S&T FOCUS 치아는 재생능력이 다른 조직에 비해 떨어지기 때문에 치아의 손실이나 결손 시 건강에 심각한 위협을 초래한다. ‘오복(五福)’ 중 치아 건강이 처음에 나오는 것은 ‘잘 먹는 것’의 중요성을 나타내는 것이라 하겠다.
일본과 스웨덴 과학자들은 동물과 인간의 실험을 통해 사람의 치아가 결손될 경우 기억력이 감퇴한다는 논문을 발표하기도 했다. 보통 성인의 평균 치아 수는 28~32개. 그러나 노화, 질환, 사고 등으로 치아가 손실될 경우 틀니 또는 임플란트 등의 도움을 받아 대체할 수 있다. 국내의 경우 임플란트, 악교정 수술, 3차원 영상 분석 등 치과 의료기술이 유럽보다 앞서 있으며, 미국 대비 91% 수준으로 조사됐다.
최근 국내외에서 획기적인 치과 관련 연구들이 발표되고 있다. 미국 조지아 의과대학(MCG, Medical College of Georgia)과 브레이커웨이(BreakAway) 사에서 개발한 가상 치과 임플란트 훈련 시뮬레이션 프로그램(Virtual Dental Implant Training Simulation Program)은 치의학과 학생들을 위해 개발됐다. 이 프로그램은 임의로 의료 진료 기록에 따라 가상 환자와 상호작용을 통해 실습을 하는 시스템이다. 가상 환자가 임플란트 치료 대상자이면, 학생들은 임플란트 시술 위치와 방향, 외과수술을 위한 마취 및 도구의 유형과 위치를 결정해야 하는 가상 임상 치료 장소로 이동해 실습을 수행한다.
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▲ 가상 치과 임플란트 훈련 시뮬레이터의 예 (출처 : http://www.theengineer.co.uk/Articles/311734/Implant+simulator.htm) | 한국의 경우 분당 서울대학교 병원과 조선대학교 병원이 환자 본인에게서 발치된 치아를 이용해 뼈 이식 재료를 만들어 임플란트 시술에 이용하는 방법을 세계 최초로 개발했다. 환자에서 발치된 치아는 환자와 유전적 결합이 동일하기 때문에 유전 및 전염에 따른 위험을 피할 수 있으며, 뼈의 강도 또한 일반 뼈보다 뛰어나 임플란트의 수명을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
비록 인간을 대상으로 하지 않고 마우스를 이용했지만, 일본 도쿄 이과 대학(Tokyo University of Science)의 세포생물학 박사인 타카시츠지는 생체공학적 방법을 이용해 새로운 영구치를 만들어 내는 데 성공했다. 이 기술이 인간에게 적용된다면 충치나 치아 손상 등으로 치아를 잃더라도 생체공학적인 방법을 사용해 새로운 영구치를 만들어 내는 것이 가능할 듯싶다. 연구진은 배아에서 치배(배아조직에서 치아로 성장하는 부분)를 채취하고, 상피세포와 중간엽세포를 분리한 후, 두 가지 세포를 결합해 생체공학적 치배를 만들었다. 이후 5~7일 동안 기관을 배양시킨 후 쥐의 어금니에 이식했다. 그 결과 36일 후 새로운 치아가 잇몸에 뿌리를 내렸고, 49일 후에는 적당한 크기로 자라 다른 치아들과 균형을 이뤘을 뿐만 아니라, 먹이를 제대로 씹을 수 있게 됐다.
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▲ (실험 원리 출처 : Fully functional bioengineered tooth replacement as an organ replacement therapy, PNAS published online before print August 3, 2009, doi:10.1073/pnas.0902944106) | 이러한 생체공학적인 기술이 인간에 대한 임상실험의 성공 여부에 따라 임플란트 시장에 큰 영향을 미칠 것으로 보이며, 관련 기술의 기술 경쟁이 첨예할 것으로 예상된다. |