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충치 예방하는 항균 충전재 나온다


▲출처=셔터스톡

미국 펜실베니아대학의 연구진이 항균력 있는 새로운 충치 치료 재료를 개발 중이다. 치과용 충전재의 내구성을 높이고 충치 예방에도 도움이 되는 항균 화합물 개발에 대한 기대감이 높다. 

치과용 충전재란 충치를 치료하기 위해 우식(齲蝕)을 제거한 뒤 그 자리에 채우는 물질을 말한다. 충치 치료시 치과의사는 우선 치아, 잇몸, 혀에 마취약을 주사해 감각을 무디게 한다. 그런 다음 치아의 썩은 부분을 치과용 드릴로 완전히 갈아내고 빈 공간을 충전재로 메꾸는 과정을 거친다. 이 때 얇은 고무막으로 된 러버댐(rubber dam)을 이용해 치료할 치아를 격리해 치료하기도 하는데, 이렇게 하며 타액에 의한 습윤오염을 방지하고 부서진 치아 조각 등이 목구멍으로 넘어가는 걸 막을 수 있다.   

치과의사들이 주로 사용하는 충전재는 복합레진(composite resin)이다. 하지만 기존의 충전재는 세균 번식을 막을 수 없기 때문에 '치태'(齒苔)가 생길 수 밖에 없다. '덴탈 플라크'(dental plaque) 또는 '치면세균막'이라고도 불리는 치태는 치아 표면에 달라붙어 있는 끈적끈적한 얇은 세균막을 말한다. 이 세균막 속에는 충치와 잇몸병 등 구강질환을 유발할 수 있는 수백만 마리의 세균이 살고 있다.  

펜실베니아대 연구진은 충치 치료에 새로운 충전재로 쓰일 항균 화합물을 시험한 결과, 이 화합물이 세균을 없애고 치아 표면에 치태 생성을 억제하는 효과가 있다고 주장했다. '이미다졸륨'(imidazolium)이라고 불리는 항균제가 직접 접촉하는 세균만을 선별 파괴하기 때문에 이 화합물은 독성도 최소 수준이라고 한다.  

펜실베니아대 치과대학 연구 조교수인 황길수는 "치과용 바이오소재는 두 가지 조건을 충족해야 한다. 첫째, 병원미생균을 효과적으로 제거해야 한다. 둘째, 우리가 음식을 깨물고 씹을 때 발생하는 강력한 압력(저작력)을 잘 견뎌내야 한다"고 설명했다. 이어 그는 "항균력을 최대화하기 위해 다량의 항균제를 이용하는 제품은 많다. 하지만 다량의 항균제를 쓰면 저작력에 대한 내구성이 약화되고 세포 조직에 해로울 수 있다. 반면 우리가 개발 중인 이 물질은 탁월한 내구성을 갖고 있으며 세포독성(cytotoxicity) 없이 지속적으로 항균 작용을 한다"고 말했다.  

연구 결과, 새로운 항균 화합물은 치면세균막 생성을 방해해 세균을 죽이는데 효과적인 것으로 확인됐다. 기존 복합레진 충전재와 비교한 결과 새로운 항균 화합물을 사용할 경우 훨씬 적은 치면세균막이 생성됐다. 아울러 연구진은 새로운 항균 화합물과 기존 복합레진 충전재에 축적된 세균막을 제거하는데 필요한 힘의 크기를 측정해 보았다. 새로운 항균 화학물의 경우 세균막을 거의 완전히 제거하는 데 적은 힘이 든 반면 기존 충전재에 축적된 세균막 제거에는 이보다 많은 힘이 필요했다. 황 조교수는 새로운 화합물에 쌓인 세균막을 제거하는 데 드는 힘은 물을 마시는 정도라고 말했다.

충치 치료에 쓰이는 충전재는 다양한 재료로 만들어진다. 치과의사는 우식의 크기, 부위, 요인 및 진행상태에 따라 가장 적합한 충전재를 선택하여 사용한다. 

아말감(amalgam)은 은, 주석, 아연, 구리, 수은을 혼합하여 단단하게 굳혀낸 충전재이다. 수명이 길어 적어도 10년은 거뜬히 쓸 수 있다. 아말감 충전재는 매우 강하고 단단해 씹는 힘으로 깨지거나 변형되지 않는다. 하지만 시간이 지나면서 부식되거나 착색될 우려가 있다. 은회색이라 자연스러운 치아 색과 맞지 않기 때문에 주로 어금니 등 뒤쪽 치아에 사용된다. 

복합레진은 플라스틱과 미세한 유리 입자로 만들어진다. 치아 색과 같아서 앞니 등 눈에 잘 보이는 치아에 주로 사용된다. 최소 수명은 5년이다. 레진은 굳힐 때 빛을 쐬이는데 그 과정에서 약간의 수축이 일어난다. 이러한 수축에 의해 충전재와 자연치아 사이에 미세한 틈이 생길 수 있다.

금은 아말감보다 부식이나 변색이 없고, 최소 15년은 지속된다. 보통 인레이(inlay), 온레이(onlay), 크라운(crown, 전장관)에 사용된다. 부서질 위험이 없고 잘 닳지 않지만 치아색과 다르고 가격이 비싸다는 단점이 있다. 입안에서 아말감과 접촉할 경우 정전기가 발생해 갈바닉 쇼크(galvanic shock)를 유발할 수도 있다. 갈바닉 쇼크가 일어나면 찌릿찌릿한 불쾌감을 느끼게 된다. 

세라믹(ceramic) 충전재는 대개 자기(porcelain)로 만들어진다. 최소 7년 이상 지속되며, 인레이, 온레이, 크라운, 베니어(veneer), 임플란트, 교정용 브라켓에 사용된다. 채색이 가능해 색상을 치아 색과 거의 똑같이 재현할 수 있다는 장점이 있다. 얼룩과 마모에도 강하다. 하지만 세라믹 충전재는 금에 비해선 깨질 위험이 크다. 유지력을 높이기 위해 다른 재료보다 치아를 많이 깍아내야 한다는 단점이 있다. 

글래스 이오노머(glass ionomer)는 아크릴과 플루오로알루미노실리케이트(fluoroaluminosilicate)로 구성된다. 인레이의 시멘트로, 앞니, 치아의 목 부분, 치아 뿌리에 충전재로 사용된다. 흔히 우식의 정도가 심한 충치에 쓰이며, 충치 저면에 베이스로 입혀줄 때도 사용된다. 글래스 이오노머는 복합레진보다 저작력에 취약하고, 부서지거나 마모될 가능성이 높다. 보통 5년 이상 지속된다. 

치태는 우리 입안에서 끊임없이 생성된다. 치아 상아질을 보호하는 유백색의 반투명하고 단단한 물질을 치아 법랑질 또는 에나멜질이라고 한다. 음식물을 섭취하면 입 안에 음식 찌꺼기가 남게 되는데, 치태를 이루고 있는 세균에 의해 입 안에 남아있는 설탕이나 전분 등이 분해되면서 발생하는 산(acid)이 치아 표면의 법랑질을 망가뜨리면 치아가 손상되면서 충치가 발생하게 된다. 한 마디로 치태는 충치의 원인이며, 치태가 쌓이면 잇몸과 주변 조직에 염증이 일어나 치은염과 치주염과 같은 잇몸질환을 유발할 수도 있다. 올바른 양치질과 치실 및 치간 칫솔 사용은 치태 제거에 도움이 된다. 


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