미국 로스엔젤레스 공항에서 차로 40분쯤 거리에 있는 UCLA대학. 최근 미국에서 바이오 연구메카로 떠오르고 있는 캘리포니아주를 대표하는 대학이다. 한국인 연구원도 많이 활동하고 있는 것으로 알려지고 있는 이 대학은 사람 머리카락의 절반 두께인 50 마이크로미터 규모의 움직이는 나노 로봇을 개발,바이오 나노메카트로닉스라고 일컬어지는 새로운 바이오 영역에 도전하고 있다.

이 대학 카를로 몬테마뇨 교수팀이 만든 바이오 나노 로봇은 생쥐의 심장 근육을 로봇 엔진으로 삼아 근육과 로봇을 결합한 머슬봇(musclebot).

"나노 로봇을 움직이는 데에는 연료와 엔진이 있어야 합니다.이 엔진을 생쥐의 심장 근육에서 찾았죠.인간 신체에서도 심장근육은 스스로 작동하는 역할을 하고 있습니다 "

이 연구팀에서 박사후과정으로 활동하고 있는 한국인 김효석 박사의 얘기다.

그는 인간 세포 크기인 나노 로봇을 만들어 약물을 실어 환자의 몸에 투여한다면 비슷한 크기의 적(암세포)과 싸울 수있다는 발상에서 연구가 시작됐다고 밝혔다.연구팀은 이어 연료(포도당)가 가득 담겨 있는 배양 접시에 생쥐의 심장근육세포를 넣어 확인한 결과 연료만 계속 공급되면 자발적으로 끊임없이 움직일 수 있다는 사실을 확인했다고 밝혔다.김 박사는 현재 바이오 광 효소 등 바이오 연료전지에 관한 구체적인 실험도 병행하고 있다면서 곧 실용화도 가능할 것이라고 밝혔다.

의료용 로봇은 외과 영역에서 보편화되고 있으나 정작 내과 영역에서는 아직 실용화되지못하고 있다.과학자들은 바이오 나노 로봇에서 핵심 기술인 모터를 세포 내에서 찾기 시작했으며 미오신이나 다이네인 키네신등 모터 가능 단백질을 찾아내긴 했지만 구체적인 성과를 거두지는 못해왔다.

최근 몬테마뇨교수의 연구를 가장 흥미롭게 바라보고 있는 곳은 미 항공우주국(NASA)이다.NASA는 우주선 표면에 미세한 크기의 돌조각이 부딪쳐 구멍이 생겼을 때 머슬봇을 출동시켜 이를 보수할 수 있다는 생각을 갖고 연구에 몰두하고 있다고 한다.

오춘호 기자 ohchoon@hankyung.com