KAIST, 'DNA 균열' 원하는 대로 만들어내는 기술 개발

입력2024.03.29 11:21 수정2024.03.29 11:21

미국 코넬대와 공동연구…기능성 바이오 소재·헬스케어 분야 활용

물을 품은 DNA 박막 위에 탈수 반응을 일으킬 수 있는 유기 용매를 뿌려 DNA 균열을 원하는 대로 만들어 낼 수 있는 기술이 개발됐다.

균열 구조 안에 친환경 온열 소재나 적외선 발광체 등을 넣어 기능성 바이오 소재를 제작해 스마트 헬스케어 분야에 활용할 수 있을 전망이다.

한국과학기술원(KAIST)은 화학과 윤동기·기계공학과 유승화 교수, 미국 코넬대 화학공학과 박순모 박사 연구팀이 DNA 박막 탈수 현상에 기반한 미세구조 균열을 제작했다고 29일 밝혔다.

연구팀은 연어에서 추출한 DNA 물질을 이용해 화장용 붓으로 마치 DNA를 수채화 물감과 같이 사용해 그림을 그리듯 정렬시켰다.

그다음 3D 프린터를 이용, 지름이 2나노미터인 DNA 분자들을 원하는 방향으로 정렬시키면서 말려 얇은 막을 만들었다.

여기에 유기 용매 방울을 떨어뜨리면 끓는점이 낮은 용매가 DNA 내의 수분을 빼앗아 가면서 미세 균열이 형성되는 현상을 관찰했다.

이때 DNA 사슬 옆면이 끝부분보다 상대적으로 많은 물을 포함해 더 많은 수축이 발생, 결국 DNA 사슬 방향으로 균열이 형성됐고, DNA 사슬을 원하는 방향으로 조절할 수 있어 이 균열도 원하는 방향으로 조절할 수 있다는 결과를 얻었다.

이 기술은 생체친화적 소재인 DNA로 이뤄진 수십-수백 나노미터 박막에 DNA 사슬 방향으로 생긴 균열에 다양한 기능성 소재를 채워 넣는 공정이 가능하다.

연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈' 온라인에 실렸다.

/연합뉴스

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