인공장기용 배터리, 몸 속 당으로 가동

사람몸에서 생산되는 글루코스(당)와 산소를 이용한 바이오배터리를 사용해 인공심장·신장용 배터리를 반영구적으로 사용할 수 있도록 하는 연구가 진전을 보이고 있다.

美씨넷은 17일(현지시간) 프랑스국립과학연구센터(CNRS)의 서지 코스니어 박사가 인공장기에 사용되는 배터리 대신 사람 몸이 생산하는 글루코스(당)와 산소를 이용해 전기를 발생시키는 바이오연료전지를 개발해 동물을 대상으로 임상실험을 진행 중이라고 보도했다.

바이오연료전지는 두 개의 전극을 이용해 글루코스로부터 전자를 빼앗아 산소와 수소 분자에게 이동시켜 물을 만든다. 이 과정에서 전기가 발생한다. 최근 연구결과에 따르면 바이오연료전지는 전기전도성이 매우 높은 탄소나노튜브를 이용해 전기생산량을 높일 수 있게 됐다.

연구를 주도한 서지 코스니어 박사는 “지난 10년 간 연구에 큰 진전이 있었다”며 “특히 효소 연구에 많은 발전을 이뤘다”고 BBC를 통해 밝혔다.

코스니어 박사는 전기생산량을 높이기 위해 전자를 다른 곳으로 전달하는 효소(electron-donating enzymes)를 이용했다. 이러한 방식의 바이오연료전지는 3개월 간 쥐를 대상으로 실험한 결과 50배 이상 에너지를 생산할 수 있는 것으로 나타났다.

글루코스와 산소를 이용하는 연료전지에 대한 아이디어가 나온 것은 지난 1970년대의 일이다. 그러나 그동안 에너지 생산량이 너무 낮은 점이 한계로 지적돼 왔다.

코스니어 박사의 연구팀은 앞으로 소를 대상으로 같은 실험을 진행할 예정이다. 연구진은 소의 경우 인공장기와 컨트롤센서 등에 더 많은 정보를 전달해야하기 때문에 훨씬 많은 전기를 필요로 할 것이라고 밝혔다.