[단독 ] 나노기술, 의료·식품분야서 “인류의 삶 바꾼다”

영국 하원 과기위 보고서, “명암 살펴야”

조명애 워싱턴 에디터 | 기사입력 2019/04/09 [07:39] | 트위터 아이콘 451,460

[단독 ] 나노기술, 의료·식품분야서 “인류의 삶 바꾼다”

영국 하원 과기위 보고서, “명암 살펴야”

조명애 워싱턴 에디터 | 입력 : 2019/04/09 [07:39]

사진 / 시사주간 DB


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시사주간=조명애 워싱턴 에디터·불문학 박사] 영국 하원의 과학기술위원회는 최근 나노기술 및 식품에 관한 보고서에서 나노물질 및 인체 건강, 특히 섭취한 나노 물질에 의해 야기되는 위험에 대한 몇 가지 우려를 제기하고 있다.

 

본지는 지난 3일 게재한 나노기술의 숨겨진 위험 간과됐다기사에 이어 특히 헬스케어와 식품 분야에서의 비약적 발전과 더불어 인류의 삶을 바꿀 첨단 테크를 소개한다.

 

헬스케어 분야에서는 약물 전달, 유전자 요법, 진단 및 연구, 개발 및 임상 적용 등 많은 분야에 혁명을 일으킬 것으로 추정될 만큼 그 영향력이 크다. 하지만 그 리스크 또한 다른 분야보다 몇 배 높다.

 

오스트레일리아 국립대학교 과학자들은 수정된 DNA의 말단에 코팅된 라텍스 비드(latex bead)를 부착한 다음, 비드를 제 위치에 고정시키기 위해 광학 덫(optical trap)’을 사용하여 DNA 가닥을 빼내는 데 성공했다. 이는 특정 결합 단백질의 상호작용을 연구할 수 있는 길을 열어줬다.

 

뉴욕대 화학자들은 10 나노미터를 걷는 나노 로봇을 만들었다. 이것은 발끝에 붙어있는 소랄렌(psoralen) 분자의 도움으로 나노 워커(nanowalker)’가 아기 발걸음(앞으로 두 걸음, 뒤로 두 걸음)를 걷는다. 이런 초소형 로봇은 산업현장이나 의료현장에서 다양하게 사용할 수 있다.

 

나노기술을 통해 DNA의 행동과 같은 자연의 생물학적 과정을 모방하고 새로운 방법을 고안하고 개선할 수있는 생체 모방학도 관심을 모으고 있다. 미국의 하버드 의과대학 연구진이 사이언스에 발표한 논문을 보면 이들은 배럴통 모양의 나노로봇을 만들어 백혈병과 림프종 세포 에서 세포 자살을 유발하는 분자를 어떻게 전달했는지 입증했다.

 

미국 노스웨스턴 대학 과학자들은 금으로 암세포의 핵에 직접 약물을 전달할 수 있는 단순하고 특수화된 별 모양의 나노입자를 만들었다. 이것은 히치하이커처럼 행동하면서 자궁경부와 난소암 세포 표면에 과도하게 발현된 단백질을 끌어 당겨 핵으로 바로 탑재한다. 이것은 또한

약물을 전달하는 문제 중 하나인 약물 방출 방법을 극복하는 데 유용한 것으로 나타났다. 별 모양이 정확하게 약물을 방출하는 데 사용되는 빛의 펄스를 집중시키는데 도움이 되기때문이라는 것이다.

 

미국 MIT 연구원들은 타겟 부위에서 필요에 따라 단백질 화합물을 만드는 자기 조립 나노 팩터리(self-assembling nanofactory)’를 만들었다. 암으로 인한 사망의 90% 이상이 전이성 암인데 개발이 완료되면 매우 유용하게 사용될 것으로 보인다.

 

직경이 1,000 나노미터 미만인 나노섬유도 총아로 떠오르고 있다. 의료용 응용 분야로는 상처 드레싱 및 외과용 특수 소재, 임플란트에 사용되는 재료, 조직공학 및 인공기관 구성요소 등이 있다.

 

미국 노스 캐롤라이나 대학 연구진들은 금속에 직접 결합하는 기능성을 가진 리간드로 코팅된 니켈 나노입자를 사용하여 직경이 균일한 탄소 나노섬유를 개발했다. 이것은 고온에서 카본 나노섬유의 성장을 돕기 때문에 특히 유용하다.

 

납도 나노섬유로 사용된다. 이 제품은 뇌 및 척수 손상을 치료하기 위해 개발되었지만 탈장, 누공(병적으로 생긴 작은 구멍) 및 기타 부상을 치료하는 데에도 사용될 수 있어 무궁한 잠재력을 지니고 있다.

 

나노물질은 맛을 바꾸지 않고 지방과 설탕을 줄이거나 음식을 더 오랫동안 신선하게 유지하기 위해 포장을 개선하거나 음식이 손상되었는지 소비자들에게 알리기 위해서도 사용된다.

 

그러나 나노물질 시장이 팽창해 나가고 있는 반면에 이 물질의 독성학적 결과를 발견하기에는 아직 연구 등이 충분치 않다고 우려하는 사람들도 있다. 물론 나노에 대한 우려가 지나치게 과장되어 있다고 주장하는 사람들도 있다. 실제로 나노입자는 지구 탄생 때부터 화산재와 바다에서 자연적으로 발생했다.

 

그러나 기술이 급속도로 발전하면 안전에 대한 지식과 의사 소통은, 특히 대중의 신뢰를 얻는 데 도움이 되는 경우에는 반드시 적절한 속도를 유지해야 한다고 전문가들은 입을 모은다.

 

프랑스 루이 로랑 같은 전문가들은 눈에 보이지 않는 나노 물질들을 제조하는데 오류가 발생하여, 이전과는 전혀 다른 독성 물질이 발생한다면, 혹은 누군가가 일부러 그런 물질을 제작한다면, 그 결과는 상상하기가 어렵다면서 특히 생명 공학에 적용되는 나노 기술들의 경우, 예상을 뒤엎고 생태계에 치명적인 바이러스나 박테리아를 자신도 모르는 사이에 만들어 내버릴 수 있는 위험을 내포하고 있다. 그렇게 만들어진 불량품들이 외부 생태계로 유출된다면, 산업시대의 부산물인 공해로 인하여 인류가 겪었던 고통보다 수십 수백배의 고통이 다시 인류를 찾아올 지도 모르며 이로인해 치명적인 결과를 초래하게 될 것이라고 말하고 있다.

 

그러나 미국립암 연구소는 나노 물질의 안전성을 조사하기 위해서는 어려움이 많다. 환경에 자연적으로 존재하는 나노 입자가 너무 많아서 공학적 입자가 평가되는 것보다 훨씬 더 높은 수준이다고 주장한다. 많은 측면에서 대부분의 공학적 나노 입자는 가정용 청소 제품, 애완 동물에 사용되는 살충제, 비듬 치료제 등에 비해 독성이 훨씬 적다. 또 약물의 운반자로 사용되는 나노 암 치료제의 경우, 복용하는 약보다 훨씬 독성이 적다고 부언했다.

 

찬반양론이 어쨌든 간에 나노제품의 연구와 제조에 관한 엄격한 가이드라인을 만들고, 기술들이 그런 기준에 얼마나 부합되는 지를 지속적으로 점검해야 하는 것은 인류의 건강한 삶을 위해서라도 지극히 당연한 조치로 보인다. SW

 

jma@economicpost.co.kr

시사주간 조명애 워싱턴 에디터 입니다.

"미래는 타협하지 않는 오늘이 만듭니다"
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