DNA 나노기술, 국내 연구팀이 신기술 개발…적용 분야는?

(사진 ⓒ 한국나노기술연구협의회)

 

DNA 나노기술로 종이접기처럼 자유자재로 구조체를 접거나 펼 수 있는 기술 개발에 성공했다. DNA 나노기술을 개발한 것은 국내 연구팀으로, 서울대학교 기계공학부 김도년 교수 연구팀이다.

 

생물의 유전체를 구성하는 DNA는 4종류의 염기가 이중나선 구조로 스스로 조립하는 성질을 갖고 있다. 때문에 그동안 나노 구조체의 재료로 주목받았다. 단, DNA를 관절처럼 만들어 제한적으로 움직이는 정도만 가능했을 뿐, 원하는 모양으로 자유롭게 바꾸는 DNA 나노기술은 한계가 있었다. 이에 서울대 DNA 나노기술 연구팀은 한국 전통 놀이인 종이접기에서 영감을 받아 종이를 접을 위치를 표시하는 점선과 같이 2차원의 격자 구조로 DNA를 배열하는 방법에 주목했다.

 

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2차원 격자 구조 배열로 'DNA 와이어 프레임' 종이 구조체를 만든 것이다. 이 DNA 나노기술은 구조체에 빛이나 산 또는 염기 등의 외부 자극을 가하면 종이처럼 원하는 부분이 접히거나 펼쳐져 선택적으로 형상을 제작할 수 있다. 자극의 종류에 따라 서로 다른 모양으로 접히게 되어 환경 변화를 감지하는 센서로도 쓸 수 있다. 이 접히는 부분을 DNA 나노기술 종이접기 방식으로, 구조적으로 안정적이고도 높은 성공률로 접고 펼 수 있게 설계한 것이 연구팀의 독보적인 기술이다.

 

나노는 분자 및 원자 크기의 작은 구조물을 인위적으로 조작해 바이오, 반도체, 태양 전지 등 다양한 곳에 활용되고 있는 기반 기술이다. 이번 DNA 나노기술에서 개발된 설계와 제작 기술은 분자단위의 진단을 가능하게 하는 나노센서, 약물을 전달하는 나노 로봇과 같은 나노바이오 분야에서도 파급 효과가 클 것으로 기대된다.

 

과학기술정보통신부는 국내 연구팀이 개발한 이 DNA 나노기술이 저명한 과학학술지인 영국 '네이처' 학술지에 논문으로 발표됐다고 밝혔다.

 

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