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초소형 3층 건물 만드는 비법 목록

조회 : 2179 | 2015-01-29

사이언스 제공
사이언스 제공

이번 주 ‘사이언스’ 표지는 그림으로만 봐서는 도저히 무엇을 형상화 한 것인지 알기 어렵다. 구불구불한 매듭처럼 보이는 이미지 아래 써 놓은 제목을 보고 ‘차원’과 관련이 있을 거라고 추측할 뿐이다.

표지 이미지는 2차원 구조를 3차원으로 만드는 모습을 형상화 한 것으로 구조물의 이름은 ‘3중층 건물’이다. 미국 일리노이대와 노스웨스턴대, 한양대 연구진이 공동으로 작성한 논문을 보면 아기자기한 마이크로미터 크기의 3차원 구조물들을 구경하는 재미가 쏠쏠하다.

연구진은 2차원 평면 위에 재료를 기하학적으로 깔아 놓은 뒤에 인위적인 힘을 가해서 원하는 모양의 3차원 구조를 만드는 방법을 개발했다. 예를 들어 십자가 모양으로 배치한 물질을 동서남북 방향에서 힘을 가해 불룩 솟아오르게 만드는 식이다. 그렇게 만든 구조물의 이름은 ‘텐트’라고 지었다.

이렇게 2차원 물질을 3차원으로 만드는 방법을 개발한 이유는 다양한 재료를 이용해서 3차원 나노구조를 빠르게 만들기 위해서다. 그동안 3차원 나노구조는 3D프린터를 이용해서 만드는 방법이 주로 연구됐는데, 이 방법은 잉크로 쓸 수 있는 재료에 한계가 있었다. 하지만 공동 연구진이 개발한 방법을 이용하면 금속과 유기물 등 소재에 재한 없이 원하는 3차원 미세 구조를 빠르고 손쉽게 만들 수 있다.

연구진은 이 기술을 인공혈관이나 초소형 전자회로 제작에 응용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

 

 

네이처 제공
네이처 제공
 
 

이번 주 ‘네이처’ 표지는 마치 잎사귀가 모두 떨어진 한겨울 밤의 나뭇가지처럼 보인다. 하지만 이 사진의 주인공은 나무가 아닌 우리 몸에 있는 신경세포들이 이루고 있는 연결망의 일부다.

표지 사진은 위쪽에 있는 연결망이 아래쪽과 끊어진 것을 부각시켜주고 있는데 그 이유는 이번 주 네이처 표지 논문이 ‘끊어진 신경의 재생’과 관련된 연구 결과이기 때문이다.

신경세포는 감각이나 생각, 동작 등의 신호를 온몸에 전달하는 기능을 하는 세포다. 신경을 다치면 심한 경우 하반신 마비처럼 몸의 일부를 쓰지 못하게 된다. 하지만 손상된 신경이 다시 재생되는 원리에 대해서는 아직까지 알려진 바가 없다. 줄기세포를 이용한 치료법에 매달리고 있는 이유도 그때문이다.

이의승 미국 콜로라도대 분자 세포 및 발달생물학과 연구원이 참여한 이번 연구 결과는 손상된 신경의 재생에 관여하는 단백질 두 가지를 밝힌 것이다. 연구진은 신경섬유를 관찰할 때 많이 쓰이는 무척추동물인 예쁜꼬마선충(C.elegans)을 이용해 ‘PSR-1’과 ‘TTR-52’라는 두 가지 단백질이 신경 재생에 관여한다는 사실을 알아냈다.

놀라운 점은 연구진이 발견한 두 단백질이 그동안 고장난 세포를 없애거나 죽은 세포를 제거하는 데 관여한다고 알려진 단백질이기 때문이다. 일반세포에서와 달리 신경세포에서는 이 두 단백질이 세포 제거가 아닌 재생을 위해 작용한다는 사실이 밝혀진 것이다.

이의승 연구원은 “두 단백질을 신경재접합 수술에 응용한다면 손상된 신경을 치료하는 데 매우 효과적일 가능성 있다”고 말했다.

 

 

 

최영준 기자 jxabbey@donga.com

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