[한국대학신문 차현아 기자] 이화여대(총장 김선욱) 연구팀이 스마트폰으로 DNA 정보를 읽어내는 아바타 DNA 융합기술 시스템을 개발했다.

이화여대는 최진호 화학·나노과학 및 바이오융합 전공 석좌교수가 총지휘하고 박대환 화학·나노과학전공 연구원이 제 1저자로 발표한 논문 ‘칩-온-어-폰에서의 아바타 DNA 나노하이브리드 시스템(Avatar DNA Nanohybrid System in Chip-on-a-Phone)’을 통해 DNA 염기서열 정보를 스마트폰으로 쉽게 읽어내는 시스템을 제안했다고 15일 밝혔다.

논문은 세계적인 학술지 네이처 자매지인 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)'에 지난 14일 게재됐다.

이번에 세계 최초로 소개된 ‘아바타 DNA 칩-온-어-폰’ 개념은 DNA 칩 센서에 특정 아이콘 형상의 그래픽 이미지를 새겨 넣어, 아바타 DNA에 숨겨진 정보를 스마트폰으로 읽어내는 기술이다. ‘아바타’는 사이버 공간에서 사용자의 정체성을 시각화한 가상의 그래픽 아이콘을 의미한다.

연구팀은 ‘아바타 DNA’라는 정보를 2차원 QR코드 또는 3차원 컬러 코드로 전환시킨 디지털 이미지 코드를 마이크로어레이 형태의 DNA 칩에 새겨 넣었다. 칩 위에서 DNA-DNA 혼성화 반응을 유도한 후, 일반 스마트폰에 장착된 앱과 카메라 인식 기능으로 디지털 코드 이미지를 스캔해서 아바타 DNA에 담긴 정보를 확인하는 데 성공했다.

또 연구팀은 나노크기로 입자화된 아바타 DNA하이브리드 소재를 만들어 미국 FDA 의약품의 진위판별 및 이력추적 기술에 접목했다. 이로써 위조와 복제에 취약한 일반 보안 시스템을 보완할 수 있음을 증명했다.

이번 연구는 바이오 분자의 정보신호를 원격 네트워크를 갖춘 스마트폰 기기로 인식시켜 DNA 기반 커뮤니케이션 시스템을 구현했다는 점에서 의의를 갖는다. 또한 다학제간 융합과학 분야를 새롭게 개척했다는 점에서 높은 평가를 받았다.

최 교수는 “이번에 제안한 아바타 DNA 플랫폼 시스템은 향후에 DNA Steganography, 원격 의료진단 기기, 질병의 현장 검증 및 제어 기술, 재난 발생 시 대응방안 전송 시스템 등 안전하고 건강한 사회를 위한 다양한 분야의 기술 개발을 가속화하는데 기여할 것”이라고 밝혔다.

이번 연구는 미래창조과학부, 한국연구재단 지정 선도연구센터(Science Research Center; SRC)사업 지원으로 지능형 나노바이오 소재 연구센터(Center for Intelligent Nano-Bio Materials)에서 수행됐으며, 국가 기관에 기술 이전을 통해 상용화할 예정이다.