전자공학-생물학의 만남

전자공학과 생물학의 혁명적 만남이 시도되고 있다.

이스라엘 과학자들에 의해 개발되고 있는 'DNA반도체'가 그 주인공이다.

이 기술은 실리콘 대신 유전자 물질인 DNA를 이용해 반도체회로를 만드는 것. 전문가들은 "DNA반도체가 개발되면 현재의 반도체보다 집적도가 1백만배 이상 높아지게 된다"고 말한다.현재 실리콘을 이용한 반도체는 마이크로미터 수준으로 1백만분의 1미터 크기 수준. 하지만 나노미터수준의 작은 단위의 DNA를 반도체 회로로 이용하면 십억만분의 1미터 크기 수준의 반도체가탄생하게 되는 것이다.

DNA는 각각 A, T, G, C 라고 하는 4개의 염기들로 구성된 생명체 정보 저장물질. 이 DNA가 훌륭한 반도체로 태어나기 위해서는 DNA의 염기 부분에 임의적으로 홈을 만들어 전류가 흐를수 있게 해야 한다. 이를 위해 연구진들은 은이온을 이용해 반도체회로를 만드는 법을 개발중이다.유리판에 놓여진 금전극 위에 12개 염기로 구성된 단일 DNA를 코팅시키고 금과 DNA는 횡결합을 이용, 고정시킨다. 그런 후 금전극 사이를 이중결합된 DNA로 연결, 사다리꼴 모양의 구조물을만들고 미세관을 이용해 가운데 놓여진 DNA를 펼치게 된다. 하지만 DNA는 전기가 통하지 않는절연체. 따라서 연구진들은 전류를 통하게 하는 회로 역할을 할수 있게 특수 환원제를 첨가한 은(Silver)이온 용액을 이용한다. 은이온은 유전자 백본(Backborne)의 음이온 때문에 백본 주위에 놓여지게 되며 전기는 이 은이온을 따라 흐를수 있게 된다.

이렇게 형성된 은이온 결합물은 화학반응을 일으켜 전류가 흐를수 있는 선들을 형성, 마침내 훌륭한 반도체로 탄생하게 되는 것이다.특히 이 DNA반도체는 특정상황에 따라 전류가 흐르는 방향이기억될 수 있어 컴퓨터의 기억장치로도 사용될 수 있다.

〈崔昌熙기자〉