그림 그리듯 만드는 DNA 구조체

KAIST 윤동기 교수, 화장용 붓으로 그리는 DNA 나노 구조체 제작 기술 개발

규칙적인 DNA 지그재그 구조체의 이미지(왼쪽)와 내부 분자의 배향 모식도.KAIST 제공

[대전=일요신문] 박하늘 기자 = 그림 그리듯 붓으로 DNA 구조체를 만드는 기술이 개발됐다. 이 기술로 만들어진 DNA 구조체는 LCD 액정물질의 배향유도 등에 이용될 수 있어 생체재료 광전자 소자의 초석을 마련했다는 평가다.

한국과학기술원(KAIST) 나노과학기술대학원 윤동기 교수팀이 화장용 붓으로 그릴 수 있는 DNA 나노 구조체 제작 기술을 개발했다고 1일 밝혔다.

DNA는 일정한 지름과 정교한 이중나선 구조를 이루고 있으며 표면에 강한 음전하를 띠고 있어 물리·화학적 응용이 가능한 생체재료다.

이에 과학계는 1차원의 DNA 가닥을 빌딩 블록으로 이용해 2·3차원의 나노 구조물을 만드는 연구를 해왔다. 그러나 이러한 기술은 DNA 구조체 설계과정이 복잡하고 비용이 많이드는 단점이 있었다.

윤동기 교수팀은 연어에서 추출한 저렴한 DNA를 가지고 규칙적인 주기를 갖는 나노 구조체를 제작했다.

물에 녹인 DNA를 유리기판위에서 붓으로 그림을 그리듯 한 방향으로 쓸어내리면 DNA 탄성력과 물의 증발에 따른 팽창력의 상호작용으로 지그재그의 구조물이 만들어진다.

이렇게 만들어진 구조체는 DNA의 정교한 구조적 특징을 지녀 LCD 액정물질의 배향을 유도시킬수 있으며 광전자 소자에도 응용할 수 있다.

이 기술은 기존 빌딩블록을 이용한 나노 구조체 제작 기술보다 약 1000배 저렴하다.

KAIST 윤동기 교수(왼쪽)와 논문 제 1저자 차윤정 박사과정 학생.KAIST 제공

윤동기 교수는 “DNA 뿐 아니라 자연계에 존재하는 단백질, 근육 세포, 뼈의 구성물질 등 다양한 생체 물질을 광전자 분야에 사용할 수 있다는 점에서 큰 의의를 갖는다”고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced materials)’ 11월 15일자 온라인 판의 액정(liquid crystal) 분야 핫 토픽으로 선정됐다.

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