숙명여대 박정수 교수 연구팀, 생체 신호전달 모방 분자컴퓨터 개발로 세계적 학술지 표지논문 장식

- 생태 기능 모방한 세계 최초의 3상 분자컴퓨터 개발, 생체 내 신호전달 체계 닮은 연속단계 화학반응 구현 성공

- 세계 최고 권위 학술지 미국화학회지(JACS) 표지논문 게재...질병 조기진단 및 치료에 활용 기대

숙명여자대학교(총장 강정애) 화학과 박정수 교수 연구팀이 세계 최초로 삼상분자 컴퓨터 시스템을 개발하고 이를 이용해 생태계 바이오 신호전달 체계를 모방한 화학반응 체계를 구현하는데 성공했다. 향후 스마트 질병진단 등 치료시스템의 발전에 획기적인 변화를 가져올 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구는 한국연구재단이 추진하는 신진연구자 지원으로 수행됐으며, 연구 결과는 화학분야 세계 최고 권위지인 ‘JACS(Journal of the American Chemical Society, IF: 13.858)’ 6월호 표지 논문으로 실렸다.

박 교수에 따르면 생체 내 신호전달체계를 모방한 인공 분자컴퓨터에 대한 연구는 세계적인 관심분야다. 기존 실리콘 반도체 기반의 인공적인 컴퓨터 시스템에서는 전기적 신호를 바탕으로 연산 기능을 조절한다. 반면 생체 내에서는 다양한 화학신호의 조절을 통해 그 특수한 기능을 실현한다. 특히 생체 내 신호전달 과정은 각각 정렬된 방식으로 서로 통신하고 이를 활용해 저마다의 특수한 기능을 구현하고 있으며, 이러한 기능을 인공 시스템에 적용하고자 많은 연구가 이뤄졌다.

박 교수 연구팀은 세계 최초로 화학신호에 따른 분자인지(molecular recognition) 성질의 조절 및 대표적인 세 가지 전자전이 상태를 자유롭게 조절함으로써 인공 분자컴퓨터 개념을 실험적으로 구현하는데 성공했다. 특히 개발된 삼상 분자컴퓨터는 생태계 내 신호전달의 연속단계 화학반응을 모방하여 고부가가치 유기물 및 기능성 고분자 합성에 적용시켰다.

박 교수는 “이번 연구로 두 종류의 화학적 신호에 의해 서로 다른 메신저 분자 생산이 가능하고, 이를 통해 서로 다른 화학 반응이 가능함을 제시했다”며 “생태 내 신호전달 체계를 모방한 인공 분자컴퓨터는 스마트 약물전달 시스템 구축과 질병의 조기 진단 및 치료에도 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

- 문의: 박정수 교수 연구실 02)2077-7549