로봇특허연구회

나노 시스템즈 바이올로지 나노 캡슐을 이용한 요구르트와 은 나노 가전. 이런 것들이 일반인들이 쉽게 접할 수 있는 나노기술의 응용분야다. 나노 기술의 초창기 산업화 모델로 꼽히는 이들 못지 않게 나노와 바이오 기술의 만남은 중장기 산업화 흐름에서 높은 부가가치를 창출할 산업으로 기대를 모으고 있다. 현대인들은 자신이 어떤 질병에 걸릴 가능성이 있는지 어떤 질병을 갖고 있는 지 손쉽게 판단하고 예방할 수 있는 새로운 기기에 대한 관심을 높여가고 있다. 이런 사회적 변화에 따라 나노와 바이오 기술의 융합 산업인 시스템즈 바이올로지가 이런 욕구를 충족시켜줄 수단으로 주목받고 있다. 생물학과 제약분야는 지난 2000년 인간게놈프로젝트(Human Genome Project)가 성공적으로 끝남과 동시에 포스트 게놈 시대에 접어들면서 중대한 전환점을 맞이했다. 유전체 염기서열을 모두 해독한 연구자들은 생명체의 기본 단위라고 불리고 있는 세포의 내부로 눈을 돌리기 시작했다. 이들은 실시간으로 세포 내부의 생명 활동을 관찰하고 분석함으로써 원하는 정보를 얻으려는 시스템즈 바이올로지 연구에 불을 당기기 시작했다. ◇시스템즈 바이올로지란= 시스템즈 바이올로지는 주위 환경으로부터의 자극이나 신호에 반응해 유전자나 단백질의 발현을 유도하는 분자단위의 신호나 현상학적으로 관찰되는 디지털 정보를 통합하는 분야다. 이를 통해 생물학적인 개체가 어떻게 하나의 시스템으로서 기능을 하는지에 대한 가설을 세우고 검증하는 것을 그 목표로 하고 있다. 기존의 연구가 세포의 군집을 그 실험 대상으로 했다면 시스템즈 바이올로지는 개개의 세포와 조직을 실험 대상으로 해 주위 환경이나 자극에 반응해 어떠한 기능을 하는 지를 밝히는 것이다. 이런 연구는 질병의 가능성을 예측하고 신약 개발에 적극적으로 사용할 수 있는 데이터 베이스를 구축하게 한다. 시스템즈 바이올로지 분야의 핵심에 바로 나노기술과 바이오기술의 접목이 위치해 있다. 유전자나 세포 등은 유관을 식별할 수 없는 나노 단위의 물질들이다. 자연상태에서 나노 스케일로 구성된 것들을 조작하고 이를 통해 정보를 얻어내는 것이 시스템즈 바이올로지인 것이다. 이 연구의 기본은 결국 개개의 세포 내부에서 어떠한 일이 일어나는 지를 관찰하는 것이다. 세포의 막을 조심스럽게 제거하고 그 내용물을 꺼내 분석하고자 한다면 우리가 원하는 정보는 세포 내 기관이 쏟아져 나옴과 동시에 사라지게 된다. 그렇다면 세포에는 큰 영향을 주지 않으면서 우리가 원하는 정보를 얻는 것이 과연 가능한 시대가 올 것인가. 많은 연구자들은 나노기술로부터 그 해답을 얻으려 하고 있다.