투명인간 진짜 가능?...피부 투명하게 만드는 기술 개발됐다

미국 스탠퍼드대학 연구진이 식용 염료를 사용해 살아있는 피부 조직을 투명하게 만드는 기술을 개발했다고 CNN, 기즈모도 등 외신들이 5일(현지시간) 보도했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 사이언스지에 실렸다.

연구진은 타르트라진(tartrazine) 또는 황색 5호 식용 색소 등 일반적으로 사용되는 식용 염료를 물에 섞어 살아있는 생쥐의 두개골과 배의 피부를 투명하게 만드는데 성공했다. 바른 용액을 씻어내면 다시 본래의 모습으로 돌아왔다.

투명한 피부를 띤 사람의 피부를 시각화한 이미지 (출처=미 국립과학재단(NSF))

스탠포드 대학에서 박사후 연구원으로 해당 연구를 수행한 텍사스 댈러스 대학 물리학 조교수이자 논문 공동 저자인 지하오 우( Zihao Ou)는 "기본 물리학을 이해하는 사람들에게는 말이 된다. 하지만 익숙하지 않은 사람들에게는 마술처럼 보일 것"이라고 밝혔다.

연구진들은 염료를 발라 쥐의 두개골 아래 뇌 혈관 촬영에도 성공했다. (사진=미 국립과학재단(NSF))

일반적으로 빛이 피부에 닿으면 빛이 산란되기 때문에 불투명하게 보인다. 이런 산란 효과는 각각 빛이 꺾이는 정도인 ‘굴절률’이 달라서 일어난다. 이를 극복하기 위해 연구진은 근육, 힘줄, 혈관 등의 다양한 연(軟)조직의 굴절률을 일치시켜 빛이 방해 받지 않고 구조물을 통과해 투명하게 보일 수 있도록 했다.

연구진은 제일 먼저 닭 가슴살에 물과 타르트라진을 섞은 액체를 발라 닭 가슴살을 투명하게 만들었다. 빛 굴절률이 가슴살 근육 단백질의 굴절률과 일치했을 때, 닭이 투명하게 보였다.

논문 공동저자 구오송 홍(Guosong Hong) 스탠퍼드 대학 재료과학과 교수는 ″앞으로 이 기술은 혈액을 채취하기 위해 정맥을 더 잘 보이게 만들고, 레이저 기반 문신 제거를 쉽게 하며, 암의 조기 발견 및 치료에 도움이 될 수 있다″며, ″예를 들어, 특정 치료법은 레이저를 사용하여 암세포와 전암세포를 제거하지만, 피부 표면 근처 부위로 제한됩니다. 이 기술은 그러한 빛의 침투를 개선할 수 있다″고 설명했다.

염료를 바르기 전과 바른 후의 이미지. 쥐의 피부가 일시적으로 투명하게 보인다. (사진=미 스탠포드 대학)

연구진은 살아있는 쥐의 두피에도 해당 용액을 테스트했는데, 타르트라진으로 처리한 두피는 뇌를 가로질러 움직이는 혈관을 보여주었다. 쥐의 복부에 용액을 바르자 내부 장기 모습이 드러났다.

해당 테스트는 현재 동물에서만 테스트된 상태다. 연구진은 인간의 피부는 쥐의 피부보다 약 10배 두꺼워 차이가 있을 것이라고 설명했다.

연구진은 향후 앞으로 피부 아래에 염료를 주입하는 것이 안전한지 확인할 예정이며, 타트트라진과 같은 효과를 보이는 염료도 더 찾을 계획이다.

크리스토퍼 롤런즈(Christopher Rowlands) 영국 임페리얼 칼리지 런던 생명과학과 교수는 이번 연구 결과에 대해 “매우 광범위한 분야에서 이 방법에 관심이 있을 것”이라며 “현대 영상 기술과 결합하면 실험용 생쥐의 뇌 전체를 영상화하거나 수 센티미터 아래의 종양을 발견할 수 있을 것”이라고 평했다.