이화여대 연구진, 아바타 DNA 융합 기술 시스템 개발

▲아바타 DNA 융합 시스템 개념도. 사진제공=이화여대

이화여대 연구진이 스마트폰으로 DNA 정보를 읽어내는 아바타 DNA 융합 기술 시스템을 개발했다고 15일 밝혔다.

이화여대 화학ㆍ나노과학 및 바이오융합 전공 최진호 석좌교수가 연구를 총괄 지휘하고 박대환 박사(화학ㆍ나노과학전공, 박사 후 연구원)가 제1저자로 발표한 논문 ‘칩-온-어-폰에서의 아바타 DNA 나노하이브리드 시스템(Avatar DNA Nanohybrid System in Chip-on-a-Phone)’이 세계적인 학술지 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 5월 14일자에 게재됐다.

최 교수 연구팀은 나노(NT)-바이오(BT)-정보(IT)-인지(CT) 기술을 융합시켜 DNA가 갖고 있는 염기서열 정보를 스마트폰으로 손쉽게 읽어내는 시스템을 제안했다. 영화 ‘아바타’를 통해 일반인에게도 잘 알려진 용어 아바타는 사이버 공간에서 사용자의 정체성을 시각화한 가상의 그래픽 아이콘이다.

이번에 세계 최초로 소개된 ‘아바타 DNA 칩-온-어-폰’ 개념은 DNA 칩 센서에 특정 아이콘 형상을 갖는 그래픽 이미지를 새겨 넣음으로써 아바타 DNA에 숨겨진 정보를 스마트폰으로 리딩할 수 있는 기술이다.

게재된 논문에서는 ‘아바타(Avatar) DNA’란 정보를 2차원 QR 코드 또는 3차원 컬러코드로 전환시킨 디지털 이미지 코드를 마이크로어레이 형태의 DNA 칩에 새겨 넣었고, 칩 위에서 DNA-DNA 혼성화 반응을 유도한 후, 일반 스마트폰에 장착된 앱과 카메라 인식 기능으로 그 디지털 코드 이미지를 스캔함으로써, 와이어리스 네트워크를 통해 아바타 DNA에 숨겨진 정보의 실체를 확인하는 데 성공했다

이와 더불어 연구진은 나노 크기로 입자화된 아바타 DNA 하이브리드 소재를 제조해 가짜 항암제의 유통으로 전 세계적인 사회 문제를 유발시켰던 미국 FDA 의약품의 진위판별 및 이력추적 기술에 접목시켰다. 그 결과 나노 아바타 DNA 융합 시스템이 눈에 보이지는 않지만 스마트폰으로 해독하는 암호 코드 기술로써 위조·복제에 매우 취약한 일반적인 보안 시스템의 걸림돌을 극복할 수 있음을 증명했다.

이번 연구 결과는 바이오 분자의 정보 신호를 원격 네크워크가 구축된 스마트폰 ICT 기기로 인식시켜 DNA 기반 커뮤니케이션 시스템을 구현하였을 뿐만 아니라 다학제간 융합과학 분야를 새롭게 개척했다는 데에 높은 의의가 있다고 평가됐다.

연구는 미래창조과학부·한국연구재단 지정 선도연구센터(Science Research Center; SRC)의 지원으로 지능형 나노바이오 소재 연구센터(Center for Intelligent Nano-Bio Materials)에서 수행됐으며 국가 기관에 기술 이전해 상용화 할 예정이다.