머리카락으로 만든 치약, 치아 법랑질 복구

케라틴은 침과 접촉하면 치아 표면을 복원할 수 있다.

치아 법랑질은 스스로 재생되지 않는다. 한 번 손상되면 영원히 사라진다. 하지만 연구자들은 케라틴으로 만든 치약이 미래에 해결책을 제시할 수 있다는 것을 발견했다. 양모에서 추출하여 치약으로 가공한 케라틴은 손상된 치아 법랑질을 복구하고 초기 충치를 치료할 수 있다.

▲ 일반 치약은 치아 법랑질을 보호할 수는 있지만, 복구할 수는 없다. 하지만 이제 바뀔 수 있다.

우리의 치아는 주로 법랑질, 상아질, 시멘트질이라는 세 가지 단단하고 뼈와 유사한 광물화된 조직으로 이루어져 있다. 법랑질은 치아의 가장 바깥쪽 층이며 인체에서 가장 단단한 물질이다. 하지만 법랑질이 부서지지 않는 것은 아니다. 구강 위생 불량, 노화, 산성 식품은 치아 법랑질을 손상시키고, 최악의 경우 충치와 치아 상실로 이어질 수 있다.

하지만 뼈나 머리카락과 달리 치아 법랑질은 재생되지 않는다. 불소가 함유된 치약은 마모 과정을 늦출 수는 있지만, 되돌릴 수는 없다. 따라서 연구자들은 치아 법랑질을 모방하고 최소한 부분적으로라도 복구할 수 있는 전략과 소재를 찾고 있지만, 아직까지는 제한적인 성공만을 거두고 있다.

양모에서 치약으로

킹스 칼리지 런던의 사라 가메아(Sara Gamea)가 이끄는 연구진은 이 문제를 해결할 수 있는 치약을 개발했다. 이들은 양모에서 케라틴을 추출하고, 모발 단백질을 미세 분말로 가공해 치약을 만들었다. 연구진은 이 케라틴 치약을 이전에 법랑질이 약간 손상된 사람의 어금니에 테스트했다. 어금니는 충치의 전구체로 작용했다.

▲ 양모에서 추출한 케라틴을 치약으로 가공하면 치아를 "복구"할 수 있다. © King's College London

인공 법랑질로서의 케라틴

현미경으로 관찰한 결과, 치약에 함유된 케라틴은 타액에서 발견되는 미네랄과 함께 자연 치아 법랑질의 구조와 기능을 모방하는 고도로 조직화된 결정질 구조를 형성한다는 사실이 밝혀졌다. 이 구조는 칼슘과 인산 이온을 끌어당겨 치아 주위에 법랑질과 같은 보호층을 형성한다. 또한, 케라틴은 치아의 노출된 신경관을 밀봉하여 통증에 대한 민감도를 낮춘다.

케라틴은 손상된 치아의 회복력도 향상시킬 수 있다. 건강한 치아의 경도는 3GPa(기가파스칼)인 반면, 연구진이 손상시킨 치아의 경도는 0.07GPa에 불과했다. 그러나 케라틴으로 치료한 치아는 시험 후 2.1GPa의 경도를 회복했다.

▲ 치아 법랑질은 스스로 재생되지 않기 때문에 적절한 관리가 더욱 중요하다. © RasiBhadramani/GettyImages

치과 분야의 변화

연구진은 모발에서 추출한 케라틴이 치아 법랑질 재생에 매우 적합하다는 결론을 내렸다. "더욱 발전된 연구와 적절한 산업 협력을 통해, 이발처럼 간단한 일로도 더 강하고 건강한 치아를 만들 수 있을 것이다"고 킹스 칼리지 런던의 수석 저자인 셰리프 엘샤르카위(Sherif Elsharkawy)는 말했다.

케라틴 치약은 앞으로 치과의 다른 치료 방법들을 대체할 수 있다. 가메아는 "케라틴은 머리카락이나 피부와 같은 생물학적 폐기물에서 지속 가능한 방식으로 추출될 뿐만 아니라, 수복 치과에서 흔히 사용되는 독성이 강하고 내구성이 떨어지는 기존 플라스틱 레진의 필요성을 없애준다"며 "케라틴은 또한 자연 치아 색상과 더 쉽게 일치할 수 있기 때문에 이러한 치료 방법보다 훨씬 자연스러워 보인다"고 설명했다.

참고: Advanced Healthcare Materials, 2025; doi: 10.1002/adhm.202502465

출처: King’s College London