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특정 화학물질 찾는 소프트 바이오 그리퍼 개발UC 데이비스-카네기멜론대, 공동 연구 수행
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승인 2019.06.27  14:50:04
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특정 화학물질을 찾을수 있는 소프트 바이오 그리퍼가 개발됐다. 독성 물질을 찾는 데 유용하게 활용될수 있을 것으로 보인다.

‘사이언스데일리’ 등에 따르면 UC(University of California) 데이비스와 카네기멜론대(CMU) 연구진은 특정 박테리아 조작을 통해 특별한 성질을 갖고 있는 화학물질을 찾을 수 있는 소프트 바이오 그리퍼 기술을 확보하고 관련 내용을 로보틱스 분야 전문 저널인 ‘소프트 로보틱스’ 최신호에 게재했다.

연구팀은 IPTG라는 화학물질에 반응하는 E. 콜리 박테리아를 활용해 바이오센싱 모듈을 제작해 소프트 바이오 하이브리드 로봇을 제작했다. 바이오센싱 모듈은 형광성을 띄고 있기 때문에 로봇 그리퍼를 이용해 IPTG의 존재 여부를 파악할 수 있다.

연구팀은 IPTG를 인식할 수 있도록 형광 단백질로 이뤄진 바이오 센싱 모듈을 만들어 소프트 그리퍼안에 탑재했다. 박테리아 세포는 유연하고 구멍이 숭숭 뚫린 멤브레인 안에 들어간다. 이 멤브레인은 외부 화학 물질을 받아들여 보존하는 역할을 한다. 만일 IPTG가 멤브레인 안으로 들어오면 세포는 형광물질을 발산하고 모듈 내부에 있는 전기회로를 통해 발광 여부를 확인할 수 있다.

연구팀은 소프트 그리퍼를 이용해 수조 내부에 IPTG 물질이 있는지 확인하는 테스트를 진행했다. 수조안에 있는 물에 IPTG가 존재하지 않은 것으로 확인되면 외부에 있는 공을 그리퍼로 들어올려 수조안으로 밀어넣었다.

이번 연구 논문의 공동 저자인 '카멜 마지디(Carmel Majidi)' 교수는 “우리의 연구는 플렉시블 전자 및 로봇 스킨 기술과 인공 생물학(synthetic biology) 기술을 결합해 소프트 바이오 하이브리드 로봇과 같은 미래 기술에 접근하는 것”이라며 “이 로봇이 실제 응용 단계에 접어들면 주변 환경 변화를 인식하고, 느끼고, 그에 맞춰 동작하는 능력을 갖추게 된다”고 말했다. 이번에는 IPTG라는 화할물질을 인식할수 있도록 했지만 앞으로 다양한 화학 물질을 대상으로 연구를 진행한다는 계획이다.

연구팀은 이번에 확보한 기술을 활용해 특정 화학 물질 발견, 제품 수리를 위한 폴리머 제작, 에너지의 생성 등 여러 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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