중국에서 질병 진료의 새로운 지평을 열 수 있는 분자 DNA 로봇이 개발됐다.

13일 중국과학보에 따르면 상하이교통대학과 중국과학원 상하이응용물리연구소, 독일 뮌헨공과대 등이 협력해 '단분자 DNA 크루징(cruising) 로봇'을 개발했다. 나노미터 폭의 미로를 항행할 수 있다. 관련 성과는 최근 '네이처 머티리얼스(Nature Materials)' 저널에 게재됐다.

프로틴머신은 세포 내에서 생리기능의 중요한 작용을 하는 단위다. 화학자들은 줄곧 시험관 안에서 합성 인공분자 머신을 만들어 생물체 내와 유사한 자연 분자 머신 기능을 구현하거나 인공분자 머신 구조 단분자 로봇을 이용하기 위해 노력해왔다. DNA 분자는 진화 생산되는 유전물질로서 독보적인 염기 매칭(base pairing) 인식 능력을 보유했다. 이를 통해 정확히 분자 셀프 결합을 해내면서 공간분해와 위치인식 능력을 통해 나노미터 구조를 결성해낸다. 이에 DNA 나노미터 구조는 이미 나노전자학, 나노광자학, 단분자 촉매 등 연구 영역에서 중요한 역할을 하고 있다.

이 DNA 분자 로봇은 스마트 연산 능력을 보유했으며 DNA 나노 구조상에서 미로를 설계해 DNA 분자 로봇의 연산 능력을 통해 미로 문제를 해결할 수 있음을 보여줬다. 이 미로는 하나의 입구와 출구만 있으며 4개의 비(非)출구는 막혀있다. DNA 분자 로봇은 항행 과정에서 모든 구조에서 DNA 분자는 시작부터 종착점 혹은 출구까지 이르는 모습을 보여줬다. 단분자 형상을 통해 모든 경로를 이동할 수 있었으며 미로에서 정확히 경로를 찾기도 했다.

연구 관계자는 이번 DNA 분자 반응과 스마트 연산을 유기적으로 결합하면 단분자 스마트 센서와 질병 진료의 새로운 지평을 열 수 있을 것으로 내다봤다. (제휴=중국로봇망)