나노기술을 적용한 차세대 치과소재가 미래 치아 건강을 책임질 전망이다. 금과 아말감 등 금속 재료와 달리 치아와 유사한 형상에 레진 등 복합재료보다 튼튼한 치아 수복재다. 단순히 구멍 난 치아를 메꾸는 역할뿐만 아니라 자가 치유와 충치예방 등 특별한 기능도 부여할 수 있을 것으로 기대된다.
브라질 한 연구팀은 최근 실리카와 산화지르코늄 나노입자 혼합물을 이용해 충치로 생긴 치아 구멍을 메꾸는 백색 충전재를 개발했다. 나노소재와 혼합한 에나멜이나 상아질 충전재가 칫솔질에 의한 마모 등에 견딜 수 있게 내구성과 수명을 개선했다. 치과소재와 나노소재 결합이 구강 질병 예방과 치료에 효과적이라는 설명이다.
치과 분야에 나노 화합물로 제조된 레진 연구는 10여년 전부터 소개되기 시작했다. 탄소나노튜브를 기반으로 만들어 입 안에 도포할 수 있는 향균성 점착제나 특정 문제 세포를 발견하면 빛을 내는 양자점 혼합 암특이항체 등이 대표적인 연구다. 키토산과 폴리머 나노젤, 덴드리머 등 유기 나노소재가 연구되고 있으며 최근 들어 탄소나노소재, 나노실리카, 나노지르코니아 등 무기 나노소재도 치과재료로 연구되는 추세다.
나노소재는 자연적으로 형성된 마이크로 단위 구조를 지닌 소재보다 기계적 강도가 높고 심미성, 향균·치료 효과 등 새로운 특성을 지닌다. 고분자 계열 나노입자는 충치 부위에 약물 전달 기능이 뛰어나고 은나노 입자를 포함한 재료는 향균 특성이 우수하다. 치과용 수복재 복합재료로 쓰이는 아연 역시 산화 아연 나노입자 상태로 활용하면 박테리아 성장 억제와 살균 효과 등을 보인다.
문제는 안전성과 비용이다. 시장에 본격적으로 진입하기 위해 선결이 필요한 부분이다. 일부 나노물질은 인체에 유해한 독성을 지니고 있다. 미세한 크기로 인해 몸으로 침투하는 것을 막기도 어렵다. 생체와 결합했을 때 부정적인 영향을 주지 않는 나노소재 개발은 물론이고 임상실험 등 과정도 거쳐야 한다.
연구진은 나노소재를 어떻게 안전하게 사용할 것인지 연구에 집중하고 있다. 치과용 재료뿐만 아니라 다양한 분야에서 윤택하고 건강한 삶을 위한 다양한 나노기술 접목 연구개발이 이어질 것으로 기대된다.
박정은기자 jepark@etnews.com
