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과학

투명인간의 시대가 온다.

간천(澗泉) naganchun 2024. 9. 22. 03:27

투명인간의 시대가 온다.

==식용색소로 생체조직의 투명화에 성공==

 

 

1, 투명 인간의 기술에 시대가 따라잡은 느낌.

갑자기 대단한 것이 등장했다. Science에 게재된 연구 결과에 따르면, 일반적인 식용색소를 사용해서 생체조직을 투명하게 만들 수 있었다고 한다.

이 놀라운 발견은 근육 부상의 치료에서부터 암 발견에 이르기까지 의료 분야에 다양한 혁신을 가져올 가능성이 있다.

이번의 연구에서 SF영화에서 쓰이던 피부와 같은 연조직을 안전하게 단기간만 투명하게 한다는 개념을 쓰고 있다.

 

2, 식용색소로 생체조직을 투명화

어떻게 그런 일이 가능했을까?

우선 대부분의 물체가 투명하게 보이지 않는 이유는 빛이 산란하기 때문이라고 한다. 연구팀은 서로 다른 연조직의 굴절률을 일치시켜 빛이 산란하지 않고 물질의 구조를 통과할 수 있도록 하는 기술을 개발해야 했다.

그 과정에서 사용된 것이 타르트라진(Tartrazine, 황색에 착색할 수 있는 착색료)이라는 식용 색소였다. 이 색소는 굴절률을 일치시키는 데 뛰어난 분자 특성을 가지고 있었다. 이 색소를 바른 물질에 부딪힌 빛은 산란하지 않고 그대로 나아가기 때문에, 조직을 투명하게 보이게 할 수 있었다고 한다.

먼저 연구팀은 닭가슴살로 실험했는데, 타르트라진의 농도를 높일수록 굴절률도 올라갔다고 한다. 그래서 가슴살의 근육 단백질 굴절률과 일치할 때까지 농도를 올리자, 닭고기가 놀랍게도 투명해졌다고 한다.

논문의 공동 저자로 참여한 스탠퍼드 대학의 물질 과학자인 Guosong Hong 씨는 미국 국립 과학 재단(NSF)의 보도 자료에서 다음과 같이 말했다.

<미래에는 이 기술을 통해 채혈 시 정맥을 더 잘 보이게 하거나, 레이저로 문신을 제거하는 작업을 더 쉽게 할 수 있으며, 암의 조기 발견과 조기 치료에도 활용될 수 있을 것이다. 예를 들어 특정 질병의 치료에서는 레이저를 사용해 암세포나 전암세포를 절제하지만, 현재는 피부 표면 가까이에서만 가능하다. 이 기술을 사용하면 투과성을 더 높일 수 있을 것입니다.>

연구팀은 다음으로 살아있는 마우스의 두피에 타르트라진을 발라 실험을 진행했다. 그 결과, 마우스의 뇌를 가로지르는 혈관의 움직임이 보였다고 한다. 더 나아가 복부에서도 실험해 본 결과 장의 활동, 심장의 박동, 호흡 상태도 관찰할 수 있었다고 한다.

이 연구에 참여하지 않은 임페리얼 칼리지 런던의 광학 전문가 Christopher RowlandsJon GoreckiPerspectives의 부첨 논문에서 다음과 같이 말하고 있다.

<이번 연구는 소량의 경우에만 국한되지 않고, 물질의 흡수 스펙트럼이 굴절률의 추측뿐만 아니라 제어에도 사용할 수 있음을 시사합니다.>

 

3, SF 소설 속 세계가 100년 이상 지나 현실로

 

이번 연구 방법은 1897년에 허버트 조지 웰스가 출간한 SF 소설 투명 인간에서 주인공이 개발한 기술과 놀랄 만큼 비슷하다고 한다. 소설에서는, 주인공이 체내 세포의 굴절률을 주변 공기와 일치시킴으로써 투명 인간이 되었다. 하지만 되돌릴 수 없는 기술이라 다시 원래 상태로 돌아갈 수 없었다.

로우랜즈(Rowlands) 씨와 고레츠키(Gorecki) 씨는 이렇게 덧붙였다.

<조직 내에서 빛의 산란을 억제하는 것은 마법의 트릭이 아닙니다. 대부분의 경우 이것은 생체 내부의 정밀한 영상 촬영을 방해하는 가장 큰 장애가 됩니다. 따라서 이 기술은 생물학과 의학 분야에서 매우 넓은 관심을 받고 있습니다.>

탑 이미지 일러스트에는 반투명해진 사람의 손이 그려져 있지만, 아직 인체 실험은 이루어지지 않았다. 연구팀에 따르면, 이 방법은 비침습적이고 가역적이라고 한다. 그렇다고 집에서 시도해선 안 된다. 절대 시도해도 성공하지 않을 테니까.

19세기 SF 소설에 그려진 세계의 기술이 21세기 현실 세계에서 의료 기술을 크게 변화시킬 가능성이 있다고 하니 타임머신을 타고 과거로 돌아가 허버트 조지 웰스Herbert George Wells, 1866-1946, 영국의 작가)에게 이 사실을 알려준다면 어떤 반응을 보일지 궁금하다.

출처=https://www.gizmodo.jp › 2024/09 › researchers-turn-sk...