문신은 몸에 새기는 그림입니다. 보통 의미 있는 상징이나 글자를 적습니다. 여기에 주목한 과학자들이 있습니다. 다만 꾸미는 용도가 아니라 의학적으로 사용하기 위해서입니다. 

존스홉킨스 대학교 연구진은 나노 기술로 세포 수준에서 문신을 새기려고 노력하고 있습니다. 그 결과 작은 세포에 적용할 수 있는 정교한 시술법을 개발했습니다. 연구 성과를 나노 레터스 저널(Nano letters) 8월호에서 공개했습니다.

염색을 위해 일반적으로 사용하는 잉크 색소 대신 금을 사용합니다. 신체 조직을 유지하는 섬유아세포(Fibroblast)에 금박을 입혔습니다. 이를 위해 먼저 분자 접착제를 묻힌 금을 하이드로젤 라미네이트판 위에 올려놓았습니다. 세포에 판을 덮자 금을 제외한 나머지 부분이 용해되었습니다. 표면이 노란색 점박이 같은 모습으로 바뀌었습니다. 제작한 금박 문양은 스캔할 수 있는 QR코드나 바코드처럼 기능할 수도 있습니다.

데이비드 그라시아스 존스홉킨스 대학교 공학부 교수는 "우리는 바늘 끝보다 수십 배 작은 생명에 전자 문신을 붙이는 작업에 관해 이야기하는 것이다"며 "살아있는 세포에 신호 감지기와 전자 장치를 부착하기 위한 첫 단계다"고 설명했습니다.

또한 세포 문신은 건강에 악영향을 미치지 않습니다. 연구 표본을 해치지 않으면서 표식을 붙일 수 있다는 장점이 있습니다. 그동안 학자들은 세포에 광학 및 전자센서를 달아 추적했습니다. 까다로운 작업이었지만 이제 세포 문신이라는 대체품이 나타났습니다. 미래 의료진에게 사용될지도 모르는 기술입니다. 

나노 크기 세포 문신은 의료 전문가들에게 새로운 보건 조사 방식으로 이용될 수 있습니다. 그라시아스는 의사가 세포 상태를 추적해 지금보다 질병 식별, 진단 및 치료에 걸리는 시간을 단축할 수 있다고 주장합니다.

그는 "미래를 상상해보자면, 개별 세포의 상태와 주변 환경을 실시간으로 관찰하고 제어할 수 있는 원격 센서를 갖게 될 것이다"고 말했습니다.

아직 해결해야 할 한계가 남아 있습니다. 먼저 수명이 최대 16시간에 불과합니다. 게다가 모든 세포에 쓸 수 있는 기술이 아닙니다. 현재로서는 섬유아세포 및 몇몇 세포에만 가능합니다. 연구진은 앞으로 나노 소재의 내구성, 수명, 복잡성을 높이는 동시에 다양한 세포에 적용할 수 있도록 개선할 계획입니다. 

※이 기사는 popsci.com 원문을 바탕으로 작성됐으며, 번역은 파퓰러사이언스코리아 소속 기자가 도왔습니다.

/ 글 Andrew Paul 기자 & 육지훈 기자