박테리아로 발광...살아있는 디스플레이 개발

살아있는 박테리아가 빛을 내는 바이오디스플레이가 등장했다. 디스플레이 픽셀을 구성하는 박테리아는 살아있는 이콜라이 박테리아다.

씨넷은 2일(현지시간) 미국의 과학자들이 좀더 밝은 새로운 디스플레이를 만들기 위해 노력하고 있는 가운데 박테리아를 이용해 이같은 연구에 한걸음 더 가까이 다가섰다고 보도했다.

이에따르면 美샌디에이고대학(UCSD)이 지난 달 이콜라이박테리아를 이용해 유전공학적으로 가동시키는데 성공한 발광디스플레이 시스템 개발성과를 자세히 공개했다. 바이오공학자들은 박테리아가 형광을 내도록 하기 위해 단백질을 주입하는 방식을 사용했다.

영역을 구성하며 집단으로 뭉친 박테리아들은 스크린상에서 픽셀(화소)처럼 광원으로 활동한다. 이 빛나는 센서를 구성하는 것은 작은마이크로유통칩인데 약 5천마리의 박테리아로 구성된 방을 구성한다. 이것이 바이오픽셀(biopixel)로 불리는 광원 집단을 구성한다.

이들 바이오픽셀은 보다 큰 회로속에서 부품으로 만들어져 1만3천픽셀의 디스플레이를 만들수 있게 해준다.

연구진들이 개발한 가장 작은 디스플레이는 500바이오픽셀로서 250만 박테리아세포로 구성된다고 밝혔다. 좀더 큰 디스플레이는 1만3천픽셀로서 1천500만마리 이상의 박테리아세포로 구성된다.

이들 과학자는 자신들이 개발한 바이오회로가 오염물질이나 다른 위험한 물질을 검지하는 센서로도 될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 테스트 결과 바이오픽셀은 일제히 꺼졌다 켜졌다 하면서 비소를 검지해 낼 수 있음을 보여주었다.

이 기술실현의 최대 난관은 반짝이는 개별 박테리아들을 똑같은 밝기로 조화를 이루면서 빛나도록 만드는 것이다. 연구원들은 초미세 유체(micro-fluidic)칩을 설계한 후 이들 박테리아집단 사이에 가스를 통과시켜 동시에 반짝이도록 하는 방식을 사용했다.

제프 헤이스티 UCSD 바이오과학 및 바이오회로 연구원교수는 “5년 내 이 기술이 좀 더 오래 가고, 값싸며, 환경 친화적인 값싼 센서를 만드는데 사용될 수 있을 것”이라고 전망했다.

그는 “이런 종류의 살아있는 센서들은 이들이 끊임없이 주어진 샘플을 오랜기간동안 지속적으로 모니터할 수 있어 흥미를 끈다”고 말했다. 그는 “대다스 검출키트들은 1회 측정용에 그치는 경우가 많다”고 덧붙였다.

아래 동영상은 실제로 살아있는 이콜라이박테리아를 이용해 만든 바이오 디스플레이의 디스플레이 구현 모습을 보여준다.