황길수: 다음 개발을 위해 260만 달러의 NIH 보조금

펜덴탈의학 연구원 황길수 씨는 첨단 치과 임플란트 기술 개발을 지원하기 위해 국립보건원(NIH)으로부터 대규모 보조금을 받았습니다.

황 박사의 차세대 임플란트는 임플란트 실패의 가장 큰 원인인 감염을 예방해 기존 임플란트에 비해 임플란트 실패 위험을 낮추는 데 목적이 있다. 간접 비용을 포함하여 총 약 260만 달러에 달하는 5년간의 R01 보조금은 실험용 임플란트의 박테리아 퇴치 특성에 대한 초기 테스트에 자금을 지원하게 됩니다.

"이것은 매우 야심찬 프로젝트이지만 우리는 이것이 임플란트 기술과 전반적인 구강 건강 관리에 대한 새로운 패러다임을 대표한다고 믿습니다."라고 Penn Dental Medicine 치과 수복학과 조교수인 황 박사는 말했습니다.

지난 20년 동안 상실된 치아를 대체하기 위한 브릿지와 틀니의 대안으로 치과 임플란트가 인기를 급상승했습니다. American Academy of Implant Dentistry에 따르면 미국에서는 현재 매년 500만 건 이상의 치과 임플란트 수술이 시행되고 있습니다. 그러나 이러한 임플란트 중 최소한 몇 퍼센트는 10년 이내에 실패하고 약 25%는 20년 이내에 실패합니다. 임플란트 실패의 주요 원인은 인근 잇몸의 감염으로, 이는 임플란트 주변 뼈로 퍼져 임플란트 제거가 필요할 수 있습니다.

황 교수는 “자연치아에 비해 임플란트 구조와 주변 잇몸 사이의 밀착력이 좋지 않아 임플란트 주위 질환 발생 위험이 상당히 높다”고 말했다.

엔지니어 교육을 받은 황 박사는 두 가지 방법으로 임플란트 주위 감염을 퇴치하는 새로운 유형의 임플란트를 개발하고 있습니다.

첫째, 임플란트 구조물 위에 있는 인공 치아인 크라운에는 자연적으로 박테리아를 차단하는 화합물로 만들어진 나노입자가 채워집니다. 황 박사와 그의 팀은 티탄산바륨 화합물을 실험해 왔습니다.

둘째, 지대치로 알려진 크라운 기저부에는 주변 잇몸 조직에 매일 광선 요법을 전달하는 LED가 포함되어 인간에게 보이지 않는 근적외선 파장의 빛을 발산한다고 황 박사는 말했습니다. —항균 및 항염증 특성이 있습니다.

LED는 물린 압력을 전기 에너지로 변환하는 크라운의 압전 재료로 구동됩니다.

새로운 NIH 자금은 인간 잇몸 조직의 실험실 배양을 사용하여 새로운 임플란트 기술의 항균 특성 테스트를 지원하고 궁극적으로 인간 임상 시험을 위한 준비로 미니피그의 임플란트 테스트를 지원할 것입니다. 사우스 플로리다 대학교의 Albert Kim과 펜실베이니아 대학교 수의과대학의 Thomas P. Schaer가 연구비의 주요 조사자이고 Penn Dental Medicine의 Dana T. Graves와 Jonathan Korostoff가 이 연구비의 공동 조사자입니다.

황 박사는 작년에 새로운 임플란트 장치의 엔지니어링을 지원하기 위해 국립 과학 재단의 보조금을 받았습니다. 다른 연구 프로젝트 중에서 그는 2023년 4월 충전재용 새로운 압전 치과용 복합재료 연구를 위한 탐색적 NIH 보조금(R21)을 받았습니다. 이 재료는 씹을 때의 기계적 압력으로 인해 경계면에서 강화된 전하를 생성하며, 이는 자체적으로 복합재 표면의 박테리아 군집화를 억제합니다.

황 박사는 “원칙적으로 우리는 상처 치유와 뼈 재성장 속도를 높이기 위한 전기 생성, 심지어 구강 건강을 모니터링하는 바이오센서 구동을 포함해 치과의 다양한 응용 분야에 압전 재료를 사용할 수 있다”고 말했다.

황 박사는 Penn Dental Medicine의 혁신 및 정밀 치과 센터(CiPD) 회원이기도 합니다. CiPD의 공동 설립자이자 공동 이사인 Penn Dental Medicine의 현(Michel) Koo는 "우리는 황 박사의 업적에 대해 매우 기쁘게 생각하며, 그는 확실히 치과 의학의 혁신을 발전시키기 위한 공학적 접근 방식을 가져오는 CiPD의 사명을 구현하고 있습니다."라고 말했습니다. “그는 엔지니어이자 치과 분야의 떠오르는 스타입니다. 우리는 그가 CiPD 교수팀에 합류하게 된 것을 자랑스럽게 생각합니다.”