"한번 닳으면 되돌릴 수 없다더니"…치아 복원하는 신기한 젤 나왔다

노팅엄대 연구진, 단백질 기반 젤 개발
치아에 바르면 칼슘·인산염 활용해 법랑질 재생

손상된 치아의 법랑질(에나멜)을 복원할 수 있는 단백질 기반 젤이 개발돼 치과 치료의 새로운 대안으로 주목받고 있다. 치아 표면에 젤을 바르면 침 속에 들어 있는 칼슘과 인산염을 활용해 새로운 법랑질 결정이 형성되는 원리다.

최근 외신들은 영국 노팅엄대 연구진이 침 속 미네랄을 이용해 손상된 법랑질의 구조와 강도를 회복시키는 젤을 개발했다고 보도했다. 해당 연구 결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스'에 게재됐다.

치아의 가장 바깥쪽을 감싸는 법랑질은 인체에서 가장 단단한 조직이다. 음식물을 씹거나 산성 물질에 노출되는 과정에서 치아 내부를 보호하는 역할을 한다. 그러나 법랑질에는 살아 있는 세포가 없어 한 번 크게 손상되거나 마모되면 피부나 뼈처럼 스스로 재생하지 못한다.

사진은 해당 기사 내용과 직접적인 관계 없음. 픽사베이

연구진이 개발한 젤은 치아가 형성되는 초기 단계에서 법랑질의 구조를 만드는 데 관여하는 단백질의 기능을 모방했다. 불소를 포함하지 않은 단백질 기반 물질로, 치아 표면에 바르면 얇고 단단한 막을 형성한다. 이 막은 치아 표면의 미세한 균열과 틈을 메우고 새로운 미네랄 결정이 자랄 수 있는 틀 역할을 한다.

이후 침에 자연적으로 존재하는 칼슘과 인산염 이온을 끌어들여 새로운 법랑질 결정이 형성되도록 유도한다. 이 과정은 기존 법랑질 결정의 배열을 따라 새로운 결정이 성장하는 '에피택셜 광물화(epitaxial mineralization)' 방식이다. 단순히 치아 표면에 미네랄을 덧붙이는 것이 아니라 기존 조직과 연결되는 구조를 형성하는 것이 핵심이다.

연구진은 젤이 치아의 법랑질뿐 아니라 법랑질 아래에 있는 상아질에도 적용될 수 있다고 설명했다. 잇몸이 내려앉거나 법랑질이 마모되면 상아질이 외부에 노출돼 찬 음식이나 뜨거운 음식, 단 음식에 민감해질 수 있다. 젤을 상아질 표면에 적용하면 법랑질과 유사한 미네랄층을 형성해 이가 시린 증상을 줄이는 데 도움을 줄 수 있다는 것이다.

연구진은 젤을 적용해 형성된 조직의 강도와 내구성도 시험했다. 칫솔질과 음식물을 씹는 과정, 산성 식품 노출 등 일상적인 구강 환경을 모방한 실험에서 새롭게 형성된 법랑질은 자연 치아와 비슷한 기계적 특성을 보였다. 연구진은 이를 통해 단순한 보호막을 넘어 실제 법랑질의 구조와 물성을 회복할 가능성을 확인했다고 밝혔다.

상용화 작업도 진행되고 있다. 연구를 주도한 알바로 마타 노팅엄대 교수 연구팀은 기술 상용화를 위해 바이오 스타트업 민테크바이오(Mintech-Bio)를 설립했다. 연구진은 2027년 치과에서 기존 불소 도포제처럼 간편하게 사용할 수 있는 첫 제품 출시를 목표로 하고 있다.

최승우 기자 loonytuna@asiae.co.kr