수미타 미트라가 개발한 나노입자 이용한 치아 합성충전제 보기 좋고 마모에도 강해

1990년대 후반 수미타 미트라가 3M에서 화학자로 일하면서 나노기술을 이용해 치과용 충전제를 개량할 때 새 역사를 창조하겠다는 목표는 없었다. 하지만 결과적으로 그렇게 됐다. 현재 미국 각지의 치과 그리고 거의 모든 사람의 입에서 발견되는 미트라의 충전제는 모두가 당연시하는 우리 삶을 바꾼 혁신기술 중 하나다.

올해 전미 발명가 명예의 전당에 오른 미트라를 뉴스위크가 만나 그녀 발명품의 과학적 배경과 혁신적인 발명의 순간에 관해 들었다.



어떤 점에서 혁명적인 제품인가?

1990년대 중반 이전까지 충전제는 두 가지 소재로 나왔다. 치아의 깨무는 면처럼 부하를 받는 부위에 쓸 만큼 강하지 않은 마이크로필, 그리고 강하지만 미적 감각을 유지하지 못하는 하이브리드 소재였다. 하이브리드 소재는 칫솔질과 반복적인 씹는 동작으로 광택을 잃고 거칠어졌다. 치과의사들이 충전할 때마다 두 가지 소재를 사용해야 했는데 그로 인해 문제가 생겼다.

1990년대 나노기술이 부상하고 있었다. 나노입자를 이용해 합성충전제를 만들 수 있다면 보기 좋고 마모에도 견딜 수 있으리라 생각했다.

어떤 면에서 나노기술이 충전제에 유용하리라고 생각했는가?

진짜 나노입자의 파장은 가시광선보다 훨씬 작아 나노입자 소재의 충전제는 부드러워 보인다. 나노입자는 또한 대단히 강해서 하나의 입자로 복합재료의 두 가지 요건을 모두 충족시킬 수 있다. 어금니의 부하를 받는 부위와 앞니의 무는 면에 사용될 수 있다. 이 소재는 또한 치솔질과 마모에도 미감이 변하지 않았다. 이는 환자에게 대단히 중요한 문제다. 그리고 자연치아의 주요 특성인 유백광도 띠고 있다.



충전제를 직접 만들었나?

나노기술에 경험이 많지 않았지만 3M 기업 연구소의 과학자들이 다른 용도로 그것을 연구 중이었다. 우리는 공동으로 나노머와 나노클러스터라는 대단히 독특한 나노입자 결합을 개발했다. 거기서 나노복합제가 생겨났다. 그 연구는 획기적이었으며 거기서 3M 필텍 슈프림 유니버설 수복제가 탄생했다. 그 제품은 치과 재료에 나노기술을 활용하는 데 성공한 최초의 사례였으며 3M 최초 나노기술의 상업적 응용 사례였다.



‘바로 이거다’를 외친 순간은 한번뿐이었나?

여러 차례 있었다. 모든 발명은 하나의 문제에서 출발한다. 문제가 뭔지는 알았지만 거기에는 여러 가지 다양한 솔루션이 있었다. 나노입자가 모든 요건을 충족시킬 수 있다는 깨달음도 하나의 중대한 순간이었지만 나노입자를 끌어 모아 결합하는 능력이 가장 큰 돌파구였다. 나노입자는 모두 같은 크기인데 포도 송이처럼 뭉칠 수 있다는 사실을 깨달았다. 포도알을 3개 30개 또는 300개를 달 수 있다. 그런 식으로 사이즈를 다양하게 만들 수 있다.



그 발명품이 상업적으로 성공하리라고 생각했는가?

상업적으로 성공하려면 무엇이 필요한지 알았지만 당시 우리 발명품이 널리 받아들여지리라고 생각하지는 않았다. 하지만 치과 업계에 센세이션을 불러일으킬 정도로 환자와 치과의사들이 대단히 만족했다.

- 케이트 셰리던 뉴스위크 기자

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