[Hinews 하이뉴스] 자연 뼈 성분을 활용한 치아 재생 바이오잉크가 실제 치아 조직 재생 가능성을 보였다. 박찬흠 한림대학교춘천성심병원 이비인후과 교수 연구팀은 줄기세포의 치아 조직 분화를 유도하는 바이오잉크를 개발하고, 관련 연구 결과를 국제학술지 ‘폴리머 테스팅(Polymer Testing)’ 2026년 1월호에 발표했다.

치아 손실은 저작 기능 저하뿐 아니라 발음과 외형에도 영향을 미친다. 임플란트와 틀니가 널리 쓰이고 있지만, 혈관과 신경을 통해 영양과 감각을 전달하고 손상 시 회복하는 자연 치아의 생물학적 기능을 온전히 대신하기에는 한계가 있다. 이에 따라 실제 치아 조직을 재생하려는 연구가 이어져 왔다.

치아 재생의 핵심은 줄기세포가 치아 조직으로 자라도록 돕는 지지체다. 기존 인공 지지체는 생체 신호가 부족하거나 구조 구현의 정밀도가 떨어져 조직 형성을 충분히 유도하기 어려웠다. 연구팀은 이를 보완하기 위해 자연 뼈에서 얻은 탈무기질 뼈 분말에 광경화 특성을 결합한 바이오잉크 ‘DbpGMA’를 개발했다.

이 바이오잉크는 뼈의 생체 활성을 유지하면서도 3D 프린팅으로 치아 형태를 정밀하게 구현할 수 있도록 설계됐다. 연구팀은 90마이크로미터 미만의 미세한 뼈 분말만 선별해 핵심 단백질과 세포 성장 관련 성분을 보존했고, 줄기세포가 안정적으로 성장할 수 있는 환경을 구현했다.


실험 결과, 바이오잉크 농도 20%가 구조 안정성과 세포 적합성 측면에서 균형이 가장 좋은 조건으로 확인됐다. 농도가 낮으면 형태 유지가 어렵고, 높으면 정밀도가 떨어지거나 세포 성장에 불리한 반면, 중간 농도에서는 치아 구조체 제작에 적합한 물성을 보였다.

또한 연구팀은 색소를 활용해 지름 0.7mm 수준의 미세 통로를 구현하며 혈관 구조를 포함한 치아 형태 제작 가능성도 확인했다. 이 통로를 통해 염료가 원활히 흐르는 것을 검증함으로써, 세포에 영양과 산소를 전달할 수 있는 구조임을 입증했다.

특히 이번 연구에서는 별도의 성장 유도 물질 없이도 줄기세포가 치아 세포로 분화하는 현상이 관찰됐다. 이는 바이오잉크 자체가 줄기세포의 치아 조직 분화를 유도하는 환경으로 작용했음을 의미한다.

박찬흠 교수는 “이번 연구는 자연 유래 뼈 성분의 생체 활성을 유지하면서 정밀한 3D 프린팅이 가능한 바이오잉크 플랫폼을 제시했다는 점에서 의미가 있다”며 “아직 임상 적용까지는 추가 연구가 필요하지만, 향후 맞춤형 치아 재생 치료와 다양한 조직 재생 분야로 확장 가능성을 확인했다”고 말했다.