전신질환 부르는 치주질환...입속 전쟁터 뛰어든 스타트업 신병기

코로나19(COVID-19) 팬데믹 이후 구강건강에 대한 관심이 높아졌다. 입속 세균이 전신건강에 직간접으로 영향을 끼치는 데다 치주질환이 있으면 호흡기 질환의 위험도 증가하기 때문이다. 아울러 노령 인구의 증가로 글로벌 치과 관련 시장은 매년 고성장 중이다.

건강보험심사평가원에 따르면 한국인 3명 중 1명은 치주질환을 앓는다. 2021년 치주질환으로 병원을 찾은 환자는 1751만명으로 감기를 제치고 '외래 다빈도 상병 통계'에서 3년 연속 1위에 올랐다. 코로나19로 환자 수가 감소했던 2020년을 제외하면 매년 증가세다. 이에 따라 임플란트, 칫솔 등 치과 관련 시장도 커지면서 혁신기술로 도전장을 던지는 스타트업이 속속 나오고 있다.
비투랩, 펨토초 레이저 기술로 임플란트 문제 해결치주질환으로 상실된 치근을 대신하는 임플란트는 인체에 거부반응이 없는 티타늄을 주로 쓴다. 하지만 티타늄은 인체 이식 시 골융합에 오랜 시간이 걸리기 때문에 표면처리로 골융합을 강화하는 기술들이 개발되고 있다. 치과용 임플란트 시장 세계 1위인 스트라우만과 오스템임플란트, 덴티움, 덴티스, 디오 등 국내외 주요 임플란트 기업들은 SLA 표면처리기술을 이용한다. SLA는 임플란트가 뼈와 잘 붙게 하는 샌드 블라스팅 기술로 티타늄(임플란트 재료)의 표면을 거칠게 한 후 강한 산 처리로 거칠기를 극대화해 골유착을 증가시키는 방식이다.


SLA의 한계는 골융합에는 효과적이지만 조직 융합과 항균 문제는 해결하지 못했다는 점이다. 또한 SLA에 사용되는 샌드가루(이산화알루미늄)와 강한 산 등은 일회용으로 환경적인 문제가 있는데다 화학 처리로 인해 세척이 어렵고 위험성도 있다. 한국전기연구원에서 10년간 펨토초 레이저를 연구하다가 2021년 5월 표면처리기술로 스핀오프(분사)한 비투랩은 SLA의 한계를 뛰어넘는 신기술을 선보였다. 펨토초 레이저는 1000조분의 1초의 아주 짧은 펄스(규칙적인 파동) 폭을 갖는 레이저로 라식수술에 쓰일 정도로 초정밀 미세가공이 가능한 게 특징이다.

비투랩이 펨토초 레이저 표면처리기술로 만든 '레이저O'

펨토초 레이저 기계 자체는 크지 않다. 레이저가 발사되면 정교하게 세워진 수많은 렌즈와 미러(거울)들을 거쳐 최종 피사체(임플란트)에 정밀하게 닿아 개당 15초 내로 다양한 표면처리를 해준다. 비투랩이 개발한 제품은 △레이저O △레이저T △레이저AB 총 3가지다. 잇몸뼈와 결합하는 임플란트 고정체인 레이저O에는 골융합을 촉진하는 표면처리를, 임플란트와 크라운(인공치아)을 잇는 지대주인 '레이저T'에는 잇몸조직과 융합이 잘 되는 표면처리기술을 사용한다.

가장 주목받는 제품은 박테리아 침투를 막고 사멸시키는 표면처리기술을 적용한 '레이저AB'다. 임플란트 고정체 상단 부분을 매미 날개처럼 나노 돌기로 표면처리하는 게 특징이다.했다. 매미 날개에는 나노 크기 돌기들이 있는데 이 때문에 세균이 증식하지 못하고 사멸하는 자연 항균기능을 갖는다.


정보수 비투랩 대표는 "임플란트 소재로는 순수 티타늄과 티타늄 합금이 쓰이는데 직경이 4.0㎜보다 작은 경우 순수 티타늄은 강도가 약해 찢어지고 티타늄 합금은 SLA 표면처리가 어려워 골융합에 어려움이 있다"면서 "펨토초 레이저 표면처리는 소재에 구애받지 않기 때문에 다양한 크기의 임플란트를 만드는 데 강점이 있다"고 했다.
초당 1000만회 미세전류로 치태 제거하는 트로마츠
임플란트 식립 후 치태가 생기지 않도록 예방해주는 기술을 선보인 스타트업도 있다. 프록시헬스케어는 인체에 무해한 미세전류로 물리적 접촉과 자극 없이 미생물막(치태)을 제거하는 특허기술을 가지고 있다. 네이처지에도 실린 혁신기술이다. 이를 칫솔에 가장 먼저 적용해 '트로마츠 칫솔'을 개발하는데 성공했다.

칫솔헤드 부분에 부착된 두 개의 전극판에서 1초당 1000만회의 미세전류가 흘러나와 치아 표면에 끼는 치태를 제거하고, 잇몸 세포를 활성화해 구강질환을 예방한다. 실제 연세대 치과대학, 울산대병원 등과 진행한 임상시험 결과 트로마츠 칫솔은 일반 칫솔 대비 치태 제거 효과가 약 6배 높고 치은염으로 인한 염증 수치는 53.6% 감소했다. 프록시헬스케어는 최근 이 기술로 82억원 규모의 시리즈A 투자를 유치하는데 성공했다.

구강세정기 코모랄/사진제공=에스엠디솔루션

치과병·의원 의사들이 직접 창업한 스타트업도 있다. 서울대학교 치과병원 치과마취과 교수인 김현정 대표가 설립한 에스엠디솔루션은 기존 제품과 완전히 다른 신개념 구강세정기 '코모랄'을 개발했다. 이 제품은 마우스피스처럼 생긴 워터렛을 본체에 연결하고 입에 넣어 작동하면 60개의 물줄기가 45도 각도로 분사돼 잇몸과 치아 사이를 구석구석 씻겨준다.

김현정 대표는 "코로나 환자와 구강위생의 상관관계에 대한 논문에서도 밝혀졌지만 구강관리를 못한 치주질환자는 면역력이 떨어져 코로나에 걸렸을 때 중증환자가 될 확률이 높다"면서 "구강위생이 전신건강과 면역의 기본"이라고 강조했다

덴플렉스는 치과 의료현장에서 필요로 하는 치과의료기기를 개발하는 의료기기 전문 스타트업이다. 원터치 임플란트, 임플란트의 크라운을 씌우는 부분을 70도까지 움직일수 있게 한 '오버덴처 어태치먼트 시스템' 등을 개발했다.

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