호주 시드니대, DNA 종이접기 기술 활용해 나노 구조체 개발

 

 

 

 

 

호주 시드니대 나노연구소 연구팀이 DNA 종이접기(오리가미) 기술을 활용해 맞춤형으로 설계하고 프로그래밍이 가능한 나노 구조체를 개발, 분자 로봇 공학분야에서 상당한 진전을 이뤘다고 과학 전문 매체인 피스닷오알지가 보도했다.

 

연구팀은 이 혁신적인 접근 방식이 표적 약물 전달 시스템, 반응성 물질, 에너지 효율적인 광신호 처리 등 다양한 응용 분야에서 잠재력을 가지고 있다고 밝혔다. 이 방법은 새롭고 유용한 생물학적 구조를 만들기위해 ‘DNA 종이접기' 기술을 활용한다.

 

연구팀은 개념 증명을 위해 '나노 공룡', '춤추는 로봇', 150나노미터(사람 머리카락보다 천 배나 얇은 너비) 크기의 미니 호주 등 50개 이상 나노 물체를 만들었다.

 

이번 연구 성과는 전문 학술지인 ’사이언스 로보틱스‘에 발표됐다.(논문 제목:Reconfigurable nanomaterials folded from multicomponent chains of DNA origami voxels)

 

이번 연구는 복잡한 3차원 구조로 조립할 수 있는 모듈형 DNA 종이접기 '복셀(voxels)'을 만드는 데 초점을 맞추고 있다. 프로그래밍이 가능한 나노 구조체는 특정 기능에 맞게 조정할 수 있으므로 다양한 구성의 신속한 시제품 제작(프로토타이핑)이 가능하다. 이러한 유연성은 합성 생물학, 나노 의학, 재료 과학 등 분야에서 작업을 수행할 수 있는 나노 로봇 시스템을 개발하는 데 매우 중요하다고 연구팀은 설명했다.

 

연구팀은 "환경에 따라 광학적 특성이 변하는 적응형 소재부터, 암세포를 찾아 파괴하도록 설계된 자율 나노로봇에 이르기까지 다양한 응용이 가능한 조절 가능한 특성을 가진 나노소재를 개발했다"며 이 혁신적인 접근 방식을 통해 복셀이 서로 결합하는 방식을 정밀하게 제어할 수 있어 맞춤형으로 매우 구체적인 아키텍처를 만들 수 있다고 설명했다.

 

연구팀은 DNA 종이접기 기술을 활용해 특정 생물학적 신호에 반응하도록 나노 로봇을 설계함으로써 필요한 시기와 장소에서만 약물이 방출되도록 할 수 있다고 설명했다. 이러한 표적 접근 방식은 부작용을 최소화하면서 암 치료의 효과를 향상시킬 수 있다. 연구팀은 약물 전달 외에도 환경 자극에 반응해 특성을 변경할 수 있는 새로운 재료의 개발을 모색하고 있다.

 

장길수 ksjang@irobotnews.com

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