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암세포 파괴하는 'DNA 나노 로봇' 개발

나노로봇은 네 가닥의 DNA이 사용됐으며, 크기는 100나노미터에 불과하다.

  • Editor. 송민경 기자
  • 입력 2023.12.12 10:35
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[디지털비즈온 송민경 기자] 뉴욕대학교, 닝보 시시 생체기계공학연구소, 중국과학원의 연구팀은 스스로 번식할 수 있는 DNA로 만든 작은 로봇을 만들었다고 밝혔다.

뉴욕 대학과 그의 동료들은 4 가닥의 DNA를 사용하여 100 나노 미터 너비의 작은 기계를 만들었다. 나노 로봇은 이러한 DNA 가닥 원료가 포함된 용액에 보관되며, 자체 구조를 스캐폴드로 사용하여 한 번에 하나씩 자신의 복제본으로 배열할 수 있다고 한다.

(사진=Feng Zhou) 3차원 DNA 산업용 나노로봇

연구팀은 논평 요청에 응하지 않았지만, 그들의 논문에서 이 작은 메커니즘은 너무 작아서 나노로봇 1,000개가 종이 한 장 너비 사이즈로 수준이며 나노봇은 기하급수적으로 번식할 수 있다고 말했다.

나노 로봇은 언젠가 수술 없이 인간의 혈류 내에서 암세포를 수색하고 파괴하는 임무를 수행하거나 바다에서 독성 폐기물을 수집할 수 있다. 

DNA 로봇 공학에 대한 이전 연구는 2D 구성으로 되어 있었고, 이번 연구를 통해 펑저우는 100나노미터 너비의 메커니즘이 DNA 가닥의 다른 부분을 조작하고 적절하게 정렬하여 함께 용접한 뒤 다음 단계로 넘어갈 수 있게 했다. 그들은 무한한 자기 복제를 가능하게 하는 3차원에서 DNA를 접는 새로운 방법을 고안해냈다.

그렇지만 킹스 칼리지 런던(King's College London)의 앤드류 서먼(Surman)은  아직 완전한 기술을 아니라고 언급했다. 특정 DNA 사슬이 공정이 작동하기 위한 원료로 필요할 뿐만 아니라 특정 유기 분자, 가열, 냉각 및 자외선 노출의 정확한 주기가 필요하다고 지적했다.

앤드류 서먼은 자외선이 새로운 나노봇을 영구적으로 용접하고 가열은 새로운 구조와 모 구조를 분리하여 각각 다른 사본을 만들기 시작하는 경향이 있기 때문에 반응은 세심하게 통제된 실험실 조건을 벗어나면 작동하지 않을 것이라 밝혔다.

나노 기술 연구의 선구자인 에릭 드렉슬러(K. Eric Drexler)는 1986년에 출간된 그의 저서 "창조의 엔진(Engines of Creation)"에서 악몽 같은 시나리오를 상상했다.

"그런 복제기가 화학 물질 병 속에 떠다니면서 스스로를 복제한다고 상상해 보라"고 그는 말했다. "첫 번째 복제기는 1,000초 안에 복사본을 조립하고, 두 개의 복제기는 다음 1,000초 안에 두 개를 더 만들고, 네 개는 또 다른 네 개를 만들고, 여덟 개는 또 다른 여덟 개를 만듭니다. 10시간이 지난 지금, 36개의 새로운 복제기가 있는 것이 아니라 680억 개가 넘는다. 하루도 채 안 되어 무게가 1톤이나 나가게 되며, 이틀도 채 안 되면 지구보다 더 무거워질 것이다." 라며, 종말론 적인 이야기를 말했다.

에릭 드렉슬러는 궁극적으로 모든 바이오매스를 소비하는 나노봇의 재앙적인 복제를 지칭하는 "회색 끈적끈적한(gray goo)"이라는 유명한 용어를 만들었다.

이처럼 나노봇에 대한 다양한 우려가 있지만, 인류에게 도움이 될 것이라는 사실이 명확하기 때문에 향후 행보가 기대된다.

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