“지구가 태양 주위를 도는지도 모를 정도로 천문학 지식 없음. 철학, 문학 지식 없음. 식물학 지식은 독성물질에만 해박. 지질학 지식은 실용적이지만 한정적. 화학 지식 전문가급. 해부학 지식 정확. 필체 분석과 향수 감별 전문가급. 담뱃재에 대한 지식 상당.” 이런 사람이 있을까 싶겠지만 1887년 ‘주홍색 연구’로 처음 대중 앞에 등장한 셜록 홈스의 특징을 동료 존 왓슨 박사가 관찰해 정리한 내용이다. 소설 ‘주홍색 연구’에서 홈스는 과학적 방법으로 피해자 사망 시간을 추정한다. 과학수사 원조라고 하는 홈스의 뒤를 잇는 것은 영국 소설가 리처드 오스틴 프리먼이 창조한 존 이블린 손다이크 박사다. 변호사이자 병리학자, 추리소설 사상 최초 전문 법의학자로 ‘휴대용 실험실’이라고 불리는 녹색 가방을 들고 범죄 현장에 나타난다. 가방 속에는 현대 과학수사대나 감식반이 갖고 다니는 것처럼 각종 현장 검증을 위한 실험장비가 들어있다. 실제로 미국과 영국 경찰에서 20세기 중반 과학수사대가 만들어진 것도 손다이크 박사가 등장하는 소설 때문이라는 것은 공공연한 비밀이다.20세기 중반까지만 해도 법과학 활용 수준은 추리소설보다 뒤졌다. 1950년대를 지나면서 분자생물학을 비롯한 다양한 과학기술 발전으로 법의학, 법 물리학, 법화학, 법생물학, 법 고고학 등 법과학 수준도 빠르게 발전하고 있다. 기증받은 36구 사체 활용다양한 환경과 기후에서 부패 실험사체 분해 미생물 종류와 순서 확인 이런 상황에서 미국 콜로라도 주립대 동물과학대, 테네시대 미생물학과를 중심으로 한 미국 내 27개 대학 및 연구기관과 캐나다 국립 고등연구소 공동 연구팀은 인간 사체를 분해하는 데 관여하는 미생물 군집과 종류는 지역이나 환경 조건과 관계없이 보편적이라고 18일 밝혔다. 유기물을 분해하는 미생물 상호 작용의 보존과 예측할 수 있는 순서가 있음을 의미하는 것으로 법의학 연구와 실제 범죄 수사에 영향을 미칠 것으로 기대된다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 미생물학’ 2월 13일 자에 실렸다. 생태계에서 분해는 죽은 생물학적 물질을 재활용해 식물이나 토양에 연료를 공급하는 과정이다. 분해는 곰팡이, 박테리아가 주로 관여한다. 많은 연구가 있지만 인간을 포함한 동물 사체에는 쉽게 분해되는 단백질과 지질이 풍부해, 생물 지질 화학이나 생태계에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았다.연구팀은 미국 연방 형사정책연구소 지원으로 테네시대, 샘 휴스턴 주립대, 콜로라도 메사대 세 곳의 법인류학 연구실에서 기증받은 36구의 사체가 분해되는 과정을 살폈다. 연구팀은 온대, 반건조 기후를 가진 세 곳에서 각각 사계절마다 3구씩 배치해 분해 과정을 장기간 분석했다. 연구팀은 부패하는 각 시신에 대해 처음 21일 동안 시신의 피부 변화와 주변 토양 표본을 수집했다. 연구팀은 표본에서 분자 및 게놈 분석을 했다. 이를 통해 각 시신에 존재하는 미생물 군집(마이크로바이옴) 지도를 구축했다. 그 결과, 연구팀은 부패 중인 인간 사체에는 지역이나 기후, 계절에 상관없이 부패하지 않은 환경에서는 찾아볼 수 없는, 오직 분해 시에만 나타나는 20종의 미생물 군집이 같이 나타나는 것을 발견했다. 특히, 이 미생물 군집은 특정 시점에 시계처럼 나타나며 그로 인해 모여드는 곤충들도 같은 것으로 나타났다.이번 연구 결과와 AI 머닝러신 결합정확한 사망 시간 예측 도구까지 개발 연구팀은 이번 연구 결과와 기존에 얻은 법과학 지식을 결합한 빅데이터와 인공지능 머신러닝 기술로 사망 후 시간을 정확하게 예측할 수 있는 도구를 개발했다. 부검의가 추정하는 사망 시간보다 좀 더 정확하게 예측이 가능할 것으로 기대된다고 연구팀 관계자는 밝혔다. 연구를 이끈 제시카 매트칼프 콜로라도 주립대 교수(실험 생태학·생물정보학)는 “모든 살인 사건의 수사에서 중요한 것은 사망 시간”이라면서 “이번 연구는 유해의 사망 시간을 정확히 예측하고, 신원을 확인하며, 잠재적 용의자를 파악해 수사하는 데 상당한 도움이 될 것”이라고 말했다. 매트칼프 교수는 “야외에서 발견된 사체에서는 사망 시간을 비롯해 수사의 단서가 될 만한 것을 수집하기가 어렵다”라면서 “이번 연구는 야외에서 발견된 시신에 대해서도 정확한 정보를 얻을 수 있게 도와줄 것”이라고 덧붙였다.

무려 1700년이나 된 계란이 액체 상태의 내용물을 그대로 간직한 채 거의 온전한 상태로 발견됐다. 지난 12일(현지시간) 영국 가디언 등 현지언론은 버킹엄셔 에일즈베리의 유적지를 발굴하던 과정에서 발견된 계란에 대한 놀라운 연구결과를 보도했다. 닭의 알로 추정되는 이 계란은 지난 2007~2016년 해당 지역 고대 로마 유적지의 구덩이를 발굴하던 과정에서 우연히 발견됐다. 당시 연구팀은 커다란 구덩이에서 고대 로마 시기 사용된 바구니, 도자기, 가죽 신발 등의 여러 유물들을 발굴했는데, 이 과정에서 총 4개의 계란도 나왔다. 이중 3개의 계란은 이미 깨져 유황 냄새를 풍겼으나 이번에 연구결과로 발표된 계란만 유일하게 온전한 상태였다. 발굴에 참여한 영국 옥스퍼드 고고학 선임 연구원 에드워드 비덜프는 “서기 270년에서 서기 300년 사이의 온전한 계란을 발견한 것은 정말 놀라운 일”이라면서 “고고학자들이 종종 알 껍질을 발견하기는 하지만 온전한 알은 처음”이라고 밝혔다.이후 연구팀이 계란을 마이크로 CT 스캔을 통해 분석한 결과는 더욱 놀라웠다. 계란 안에 여전히 액체 상태의 노른자와 흰자가 섞인 상태로 들어있었던 것. 그렇다면 어떻게 계란은 1700년이라는 긴 세월을 견뎌낼 수 있었던 것일까? 비덜프 연구원은 “이 계란은 당시 양조를 위한 우물로 사용되었던 구덩이에 신들을 위한 선물로 의도적으로 놓여있었던 것 같다”면서 “계란이 부드럽게 젖은 진흙층에 묻혔는데, 이는 내용물을 부패시킬 수 있는 박테리아의 활동을 억제한다”고 설명했다. 이어 “이 계란은 내용물을 보존한 상태의 현존하는 가장 오래된 조류 알로 보인다”고 덧붙였다.

플라스틱은 20세기 문명의 가장 유용한 도구이면서 동시에 가장 처치 곤란한 쓰레기로 자리 잡았다. 금속처럼 재활용도 어렵고 목재나 종이처럼 잘 썩지도 않는다는 점이 문제다. 더 큰 문제는 한 번 쓰고 버리는 일상 생활용품에 플라스틱 소재가 광범위하게 사용되면서 매일 엄청난 양의 플라스틱 쓰레기가 생긴다는 점이다. 일회용 플라스틱 제품 사용을 줄이려는 노력에도 불구하고 플라스틱 쓰레기는 점점 더 쌓이고 있다. 따라서 과학자들은 플라스틱 쓰레기를 좀 더 유용한 물질로 재활용하기 위해 많은 연구를 해왔다. 철, 알루미늄, 유리처럼 유용하게 재활용할 수 있다면 쓰레기 배출도 줄이고 자원 낭비도 줄일 수 있기 때문이다. 그러나 수많은 시도에도 불구하고 현재까지 플라스틱 쓰레기의 상당수는 재활용되지 못하고 소각된다. 미국 렌슬러 공대 헬렌 자 교수 연구팀은 박테리아를 이용해 처치 곤란한 플라스틱 쓰레기인 폴리에틸렌을 분해해 유용한 물질을 만드는 연구를 시도했다. 연구팀이 사용한 세균은 뜻밖에도 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)이었다. 녹농균은 토양에 흔한 박테리아 중 하나로 인체에서 다양한 감염을 일으키기 때문에 악명이 높다. 최근에는 항생제 내성까지 키워 더욱 골치 아픈 세균으로 진화했다. 하지만 녹농균은 사실 폴리에틸렌을 분해할 수 있는 효소를 지니고 있다. 일부 박테리아들은 분해가 까다로운 폴리머를 분해해 영양분으로 활용하는 재주가 있는데, 녹농균의 경우 그 대상에 폴리에틸렌이 포함된다. 그런데 불행하게도 우리가 버리는 폴리에틸렌 쓰레기인 비닐봉지나 페트병의 경우 녹농균이 먹기에는 너무 질기고 단단하다. 따라서 폴리에틸렌 쓰레기는 자연에서 쉽게 분해되지 않는다. 연구팀은 폴리에틸렌을 녹농균이 먹기 편한 형태로 만들기 위해 고온 고압 환경에서 가공했다. 이후 녹농균을 이렇게 가공한 폴리에틸렌 위에서 배양했다. 연구팀은 단순히 분해만 하는 것이 아니라 다른 유용한 물질을 만들기 위해 녹농균에 유전자를 삽입했다. 연구팀이 삽입한 유전자는 거미줄 단백질을 만드는 유전자였다. 거미줄은 같은 두께의 철사만큼 튼튼하면서 무게는 1/6 수준으로 가벼워 차세대 생물학적 소재로 주목받고 있다. 무엇보다 인체에서 생분해되는 성질 때문에 의료용 소재로 연구되고 있지만, 적당한 가격에 대량 생산이 어려워 아직 상용화되지 못하고 있다. 이번 실험에서 연구팀은 폴리에틸렌 쓰레기를 최종적으로 거미줄 단백질을 많이 포함한 솜 같은 형태의 원료로 만들었다. 박테리아를 이용해 처치 곤란한 플라스틱 쓰레기를 줄이고 덤으로 유용한 물질을 생산할 수 있는 가능성을 보여준 셈이다. 박테리아는 여러 단계를 거쳐야 하는 복잡한 화학적 과정을 대신할 수 있는 미니 화학 공장으로 주목받고 있다. 플라스틱 쓰레기를 유용한 물질로 바꾸는 복잡한 과정도 박테리아의 도움을 받으면 한결 쉽게 해낼 수 있다. 물론 이런 연구 결과가 결실을 얻기 위해서는 경제성과 함께 대량의 플라스틱 쓰레기 처리가 가능하다는 점을 보여줘야 한다. 업사이클링 제품 역시 가격 경쟁력을 지녀야 한다. 이 모든 조건을 다 만족시키기 위해서는 앞으로 많은 연구와 투자가 필요하다. 박테리아가 플라스틱 쓰레기의 해결사 역할을 할 수 있을지 미래가 주목된다. 고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

화장실 환경이 사업장 호감도에 큰 영향을 미치는 것으로 조사돼 청결은 기본, 깨끗하게 씻고 닦을 수 있는 위생용품 구비 기대 화장실이 곧 이미지가 되는 시대다. 여행 차 방문한 공항 화장실을 통해 방문국의 국격을 가늠하기도하고, 주요 관광지 화장실은 지역 이미지와도 맞닿는 만큼 지자체에서 각별한 관심을 기울이고 있다. 행정안전부에서는 화장실 이용문화를 개선해 국가 이미지를 높이자는 취지에서 1999년부터 아름다운 화장실 공모전을 시행해 오고 있다. 그만큼 화장실의 주는 영향이 크다는 반증이다. 실제 조사도 이를 뒷받침한다. 30일 유한킴벌리 자체 소비자 조사에 따르면 응답자의 94.4%가 화장실 환경이 카페나 식당, 빌딩 등 사업장 공간의 호감도에 영향을 미친다고 답변한 것으로 확인됐다. 사업장 수준을 평가하는 주요 요인에서도 ▲전반적 청결성(91.2%)에 바로 뒤이어 ▲화장실 수준(76.8%)이 꼽혔다는 점에서, 공간 이미지에 화장실이 미치는 영향이 매우 크다는 것을 알 수 있다. 화장실 내 개인 위생용품에 대한 관심도 주목할 부분이다. 사업장 화장실의 수준 향상을 위해 개선되길 바라는 용품으로는 ▲핸드워시(52.4%) ▲핸드타월(43.2%) ▲디퓨저·방향제(37.2%) ▲에어드라이어(20.4%) 순으로 꼽혔다. 건조 용도로 사용되는 용품 중에서는 핸드타월이 에어드라이어 대비 2배 이상 선호도가 높은 것으로 조사됐다. 화장실 수준을 판단하는 기준에서도 핸드타월 비치 여부(55.2%)가 에어 드라이어 비치 여부(20.4%) 보다 3배 가까이 높게 고려되는 것으로 나타났다. 이는 코로나19 팬데믹으로 일상 위생에 대한 관심이 커지면서 효과적인 건조 방법에 대한 논의가 진전된 데 따른 것으로 분석된다. 실제로, 세계적 의료기관인 미국 메이요 클리닉의 의학 학술지는 핸드타월이 건조 효과성, 박테리아 제거, 교차감염 최소화 측면에서 에어 드라이어 대비 우수하며, 위생성이 특히 중요한 장소에서는 핸드타월을 사용할 것을 권장한 바 있다. 국군의학연구소 감염특수환경연구센터에서 발간한 학술지 역시 국군의무사령부 등 위생이 우선시되어야 할 곳에서는 핸드 드라이어의 사용을 중지하고 핸드타월 사용을 권장하고 있음을 밝힌 바 있다. 연간 약 1400억원 이상의 규모로 추산되는 국내 핸드타월 시장은 매년 성장세를 이어가고 있으며, 롤핸드타월이 이를 견인하는 것으로 평가받고 있다. 한 번에 여러 장을 뽑아 사용하게 되는 평판형과는 달리 롤핸드타월은 한 장씩 사용할 수 있고, 보다 위생적으로 사용할 수 있다는 장점을 바탕으로 널리 사용되고 있다. 수요 증가에 발맞추어 핸드타월의 환경성과 편의성도 획기적으로 개선되고 있다. 유한킴벌리는 서울시, 롯데물산, HD현대 등 18곳의 지자체, 기업들과 핸드타월 재활용 협력을 지속하고 있으며, 공공 화장실 내 교차감염 우려를 최소화하기 위해 센서로 핸드타월이 자동 토출되도록 설계된 ‘아이콘 자동 롤타월 전용 용기’를 공급하고 있다. 사용한 후 3초 이내에 재 사용할 경우 두 번째 장은 10% 짧게 조절되어 경제성과 환경성까지 겸비해 빠르게 보급이 확대되고 있다. 유한킴벌리 프로페셔널 마케팅 담당자는 “위생성과 환경성이 강점인 롤핸드타월 제품이 빠른 성장을 거듭하며 전체 핸드타월 시장의 성장을 주도하고 있다”며 “다수가 이용하는 공공시설이 보다 위생적인 공간이 될 수 있도록 관련 기술과 제품 개발을 주도해 갈 것”이라고 밝혔다.

춥고 건조한 행성이지만, 화성에는 지구처럼 물이 존재한다. 대부분은 땅속 깊은 곳에 얼음으로 존재하거나 남극과 북극에 있는 빙하에 있는 것으로 추정되지만, 미래 화성 식민지를 건설할 때 꼭 필요한 물은 현지에서 공급할 수 있는 셈이다. 그 덕분인지 화성을 무대로 한 SF 소설이나 영화에서는 적어도 물 문제로 고생하지는 않는다. 하지만 미 항공우주국(NASA)의 과학자들은 문제가 그렇게 단순하지 않다고 입을 모은다. 화성에 얼음 형태의 물이 존재하는 것은 분명하지만, 여러 가지 나쁜 물질이 섞여 있어 마실 수 있는 물로 정수하기가 쉽지 않다. 과학자들이 특히 우려하는 물질은 과염소산염(perchlorate, ClO4-)이다. 과염소산염은 지구에서도 자연적으로 생성되며 불꽃놀이용 폭발물, 기폭제, 성냥, 윤활유, 비료 등 다양한 화학 제품을 생산하는데 사용된다. 용도를 생각하면 사람이 먹으면 안 될 것처럼 생각되는데, 실제로도 발암성을 지닌 독성물질이다. 그런데 화성은 과염소산염이 풍부한 환경이라 화성에서 얻은 물 역시 과염소산염 농도가 높을 수밖에 없다. 물론 필터를 이용해 정수하면 되지 않느냐고 말할 수 있지만, 정수처리를 위해 들어가는 물과 에너지, 주기적으로 교체해야 하는 필터 등을 생각하면 화성 표면에 정수 시스템을 들고가는 것은 현실적이지 않은 방안이다. NASA 에임스 연구센터의 과학자들은 지구 미생물을 대안으로 제시했다. 지구 박테리아 가운데는 독성 물질인 과염소산염을 분해해 에너지원으로 사용하는 것들이 있기 때문이다. 다만 과염소산염 분해 미생물은 강력한 방사선이 쏟아지는 거친 화성 환경에서 살아남기 어렵다는 문제가 있다. 연구팀은 이미 우주 비행에서 뛰어난 생존력이 확인된 박테리아인 바실루스 서브틸리스 168 균주(Bacillus subtilis strain 168)에 과염소산 분해 효소를 만드는 유전자인 pcrAB와 cld를 삽입하는 방식으로 이 문제를 극복했다. 당장 이 미생물을 태운 우주선을 보내 화성 표면에서 테스트하긴 어렵지만, 모의 환경에서 테스트를 통해 추가적인 에너지나 자원 투입 없이 과염소산염을 제거할 수 있다는 점을 증명하면 물이 귀한 화성에서 큰 도움이 될 것으로 예상된다. 박테리아는 스스로 분열해 증식하기 때문에 생산 설비를 증설할 필요도 없고 고장나도 새로운 박테리아로 대체하면 그만이다. 에너지 역시 태양 에너지나 화학 에너지를 사용하기 때문에 현지에서 충분히 조달할 수 있다. 과학자들이 미래 화성 식민지의 조력자로 박테리아에 주목하는 이유다. 고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

숙명여자대학교 화공생명공학부 최경민 교수 연구팀이 금속유기구조체(MOF)를 활용해 항생제 없이 피부 상처를 빠르게 치유하는 원리를 규명했다. 숙명여대는 최 교수가 분당서울대병원, ㈜랩인큐브와 함께한 ‘지르코늄 MOF의 다중 흡착 메커니즘에 의한 전염증성 매개체 조절을 통한 상처 치유 촉진에 대한 영향 연구’ 논문에서 이 같은 내용을 발표했다고 16일 밝혔다. 향후 항생제의 주요 부작용으로 지적되는 내성을 줄이고, 동시에 치료 과정도 단축할 것으로 기대된다. 연구팀에 따르면 현재 피부에 난 상처에 주로 사용하는 국소 항생제는 오래 사용할 경우 내성이 생겨 치료 효과가 떨어지는 단점이 있다. 최근 무분별한 항생제 사용 탓에 내성이 생긴 ‘슈퍼 박테리아‘가 사회적 문제로 떠올랐고, 미국 질병통제예방센터(CDC)와 주요 피부과 학회에서도 더 이상 예방적 국소항생제 사용을 추천하지 않고 있다. 연구팀은 이번 연구에서 항생제 대신 자체 흡수, 흡착 특성이 있는 MOF를 활용하는 새로운 접근 방식을 제시했다. 주로 기체, 분자 등의 저장과 분리에 응용되는 MOF를 상처에 적용해 부작용을 유발하는 염증 매개체의 양을 줄이는 것이 핵심 아이디어다. 연구 결과 생체 내 환경에서 안정적인 특성이 있는 지르코늄 금속유기구조체(Zr-MOF)를 함유한 하이드로겔이 대조군에 비해 상처 치료 효능이 200% 향상된 것으로 나타났다는 게 연구팀의 설명이다. 이를 통해 불필요한 항생제 처방을 방지하고 상처 치료의 품질은 높이면서 치료 기간까지 단축할 수 있는 새로운 길이 열린 것으로 평가된다. 최 교수팀은 “이번 연구에 사용된 지르코늄 금속유기구조체를 포함한 하이드로겔을 피부질환 치료에 활용하기 위한 실용화를 준비하고 있다”며 “상처 치유뿐 아니라 과발현 물질의 제거가 필요한 다른 생체 부위에도 확장해 사용할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구지원사업, 기초의과학연구센터(MRC)의 지원으로 수행됐다. 숙대 화공생명공학부 박사과정 류언진 학생이 공동 제1저자, 최경민 교수가 교신저자로 참여했고 서울대병원 허찬영 교수, 남선영 교수 연구팀, 숙명여대 기술지주회사 랩인큐브가 함께했다. 이 논문은 독일 와일리(Wiley) 출판사에서 발간하는 국제 학술지 ‘어드밴스드 헬스케어 머티리얼즈’(Advanced Healthcare Materials, IF=10.0)에 게재됐다.

경기 성남시 분당서울대병원은 성형외과 허찬영 교수 연구팀(남선영 연구교수·숙명여대 최경민 교수)이 금속유기구조체를 활용해 항생제 없이 피부 상처를 빠르게 치유하는 원천기술을 고안하고 그 효과를 규명하는 데 성공했다고 15일 밝혔다. 최근 무분별한 항생제 사용으로 항생제에 반응하지 않는 ‘슈퍼 박테리아’의 발생 비율이 증가하며 세계적으로 문제가 되고 있다. 피부에 바르는 국소항생제(연고)나 경구용 알약, 주사 등 다양한 형태의 항생제가 오남용 문제에 직면해 있는데, 이 중 국소항생제의 경우 일반인이 쉽게 구비할 수 있어 자연히 아물 작은 상처에도 무분별하게 사용되고 있다. 연구팀은 기체, 분자 등의 저장과 분리에 주로 응용되는 금속유기구조체(MOF)를 활용, 상처 치유를 방해하는 주요 염증 매개체의 양을 조절해 항생제 없이 피부 상처를 효과적으로 치료하는 기술을 개발했다. 동물실험 결과, 연구팀은 생체 환경에서 안정적으로 적용 가능한 ‘지르코늄 금속유기구조체(Zr-MOF)’를 통해 산소 종(ROS), 질산 산화물(NO), 사이토카인을 효과적으로 제거할 수 있었고, 이를 통해 상처 치료 효능이 두 배 가량 향상됐다는 사실을 확인했다. 이번 연구는 항생제 없이 빠르고 효율적인 상처 치유가 가능한 원천기술을 고안하고 그 효용성을 입증했다는 점에서 의미가 깊다. 연구 결과를 바탕으로 인체적용 가능한 치료제 개발까지 이어진다면, 세계적으로 문제가 되고 있는 항생제 내성균 억제에도 큰 기여를 할 것으로 전망된다 허찬영 교수는 “세계적으로 문제가 되는 국소항생제 오남용을 획기적으로 줄일 수 있는 기술”이라며 “과발현 물질을 제거하는 원리기 때문에 비슷한 접근이 필요한 다른 치료에도 확장해 사용할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

스위스, 벨기에, 영국, 미국 공동 연구팀은 기존 항생제에 내성을 가진 박테리아에 효과적인 새로운 형태의 항생제를 개발하고 이와 별도로 미국, 스위스 공동 연구팀도 다제내성 박테리아에 효과적인 신약후보물질을 개발했다고 밝혔다. 이들의 연구 결과는 ‘네이처’ 1월 4일자에 실렸다. ‘카바넴 저항성 아시네토박터 바우마니’(크랩·CRAB)는 세계보건기구(WHO) 1급 위험 병원균, 미국 질병통제예방센터(CDC) ‘긴급 위협 세균’으로 분류되고 있는 최악의 항생제 내성균이다. 연구팀은 ‘조수라발핀’이라는 새로운 항생물질을 발견하고 생쥐 실험으로 크랩균을 효과적으로 제거하는 것을 확인했다. 조수라발핀은 세균의 이동을 촉진하는 수송 복합체를 억제하는 동시에 염증 유발의 원인으로 꼽히는 지질 다당체(LPS)의 활동까지 차단해 세포 사멸로 이어진다는 사실을 확인했다. 연구팀은 “이번에 새로 발견된 화합물은 내성이 강한 병원균 크랩을 퇴치할 수 있는 가장 강력한 항생물질”이라며 “실제 치료에 활용할 수 있는 약물로 개발하기 위한 임상시험이 진행 중”이라고 말했다.

우리 장 속에는 인간의 세포보다 더 많은 수의 장내 미생물이 살고 있다. 박테리아는 동물 세포보다 크기가 상당히 작기 때문에 전체 부피는 작아도 숫자는 더 많을 수 있다. 장내 미생물은 인체 건강에 큰 영향을 미칠 수 있어 과학자들의 주목을 받고 있다. 그리고 사실 다른 동물에서도 인간만큼 중요한 역할을 하는 경우가 많다. 1985년 이스라엘 텔아비브 대학 과학자들은 홍해의 열대 바다에서 양쥐돔의 일종인 흑갈양쥐돔(brown surgeonfish, 학명 Acanthurus nigrofuscus)의 장에서 현미경 없이 눈으로도 볼 수 있는 거대한 단세포 생물을 발견했다. 연구팀은 생선 먹기 축제의 손님이라는 뜻의 에풀로피씨움 (Epulopiscium)이라는 속명을 부여했다. 후속 연구를 통해 에풀로피씨움은 거대한 그람 음성 박테리아로 밝혀졌다. 몸길이가 0.2~0.7㎜에 달해 현미경 없이도 작은 점으로 보일 뿐 아니라 부피도 대장균의 100만 배에 달해 그때까지 발견된 가장 큰 박테리아라는 기록을 세웠다. 이 기록은 1999년 티오마르가리타 나미비엔시스(Thiomargarita namibiensis)라는 초거대 박테리아가 발견되면서 깨지긴 했지만, 여전히 에풀로피씨움은 세계에서 두 번째로 큰 박테리아다. 작은 박테리아나 그보다 더 작은 바이러스도 연구하는 과학자들에게 이렇게 큰 박테리아는 너무나 쉬운 연구 대상일 것 같지만, 실상은 그렇지 않다. 과학자들은 이후 여러 종의 에풀로피씨움 박테리아를 발견했지만, 모두 열대 산호초의 얕은 바다에 살고 있는 양쥐돔의 장에서만 발견되었기 때문에 세균을 확보하고 배양하는 데 애를 먹었다. 특정 물고기의 장내 환경에서만 살 수 있게 진화했기 때문에 어렵게 세균을 확보해도 연구를 위해 배양하고 보존하기 힘들었다.하지만 코넬 대학 어셔 앤거트 교수가 이끄는 연구팀은 로렌스 리버모어 국립연구소의 과학자와 함께 에풀로피씨움 비비파루스(Epulopiscium viviparus)의 유전자 전체를 해독하고 이들의 독특한 생활 방식을 밝혀냈다. 크기가 다르면 생활 방식도 많은 차이가 생길 수밖에 없다. 에풀로피씨움과의 박테리아는 단순한 이분법에 의해 증식하는 것이 아니라 내부에 작은 세포를 만들어 번식한다. 에풀로피씨움 비비파루스는 내부에 최대 12개의 태아 세포를 잉태한 후 하나씩 낳는다. 워낙 거대한 박테리아이기 때문에 정확히 두 개로 나눠지기 힘들다는 점이 이런 독특한 번식법이 진화한 이유로 생각된다. 따라서 현미경으로 에풀로피씨움 비비파루스의 내부를 들여다보면 여러 개의 주머니 같은 태아 세포를 볼 수 있다.  연구팀에 따르면 에풀로피씨움 비비파루스의 유전자의 상당 부분은 공생 관계에 있는 양쥐돔의 장에서 최대한 많은 에너지를 얻어 내는데 관련되어 있다. 산소가 적은 혐기성 환경에서 살아가는 세균은 사실 많은 에너지를 얻기 힘들다. 발효를 통해 얻는 에너지는 산소 호흡을 통해 얻는 에너지보다 훨씬 적다. 따라서 장내 미생물이 이렇게 커질 수 있다는 것은 과학자들에게 큰 미스터리였다. 연구팀은 에풀로피씨움 비비파루스의 세포막이 마치 미토콘드리아에서 볼 수 있는 것과 비슷한 주름 구조와 단백질을 지니고 있어 효과적으로 에너지를 만들어낸다는 사실을 발견했다. 물론 이는 수렴진화에 의한 것으로 에풀로피씨움 같은 박테리아는 미토콘드리아 같은 세포 내 소기관을 지니고 있지 않다. 에풀로피씨움의 존재는 우리가 알고 있는 생물 다양성이 사실은 일부에 불과하다는 점을 보여준다. 장내 미생물이나 다른 공생 미생물을 생각하면 작은 물고기 장 안에도 우리가 모르는 소우주가 펼쳐져 있는 것과 마찬가지로 다양한 세상이 존재한다. 그리고 이들 가운데는 우리가 모르는 독특한 대사 과정이나 물질을 만드는 미생물이 있어 신물질 개발이나 신약 개발에 도움을 줄 수 있다. 우리가 최대한 생물 다양성과 생물 자원을 보호해야 하는 이유다. 

인플루엔자(독감) 등 호흡기 감염병이 맹위를 떨치고 있다. 19일 질병관리청에 따르면 이달 둘째 주(3∼9일) 외래환자 1000명 당 인플루엔자 의심 증상을 보인 환자는 61.3명으로, 한 달 전과 비교해 1.6배 늘었다. 최근 5년간 가장 높은 수치다. 정부는 관계부처 합동 대책반을 가동하고 본격적인 대응에 나섰다. 현재 유행하는 호흡기 감염병은 인플루엔자, 마이코플라스마 폐렴, 백일해 등이다. 이중 마이코플라스마 폐렴과 백일해 환자는 최근 2~3주간 소폭 감소했으나 인플루엔자 유행은 잦아들 기미를 보이지 않고 있다. 코로나19 유행이 한창이던 2021년과 견줘 인플루엔자 환자가 무려 134배 폭증했다. 호흡기 감염병 이상 유행의 요인으로는 ‘면역 부채’ 현상이 꼽힌다. 면역 부채는 계절성 감염병에 노출되지 않아 면역력을 얻을 기회를 놓치면서 자연 면역력이 약화하는 것을 말한다. 지난 3년간 시행한 고강도 사회적 거리두기의 ‘빚’이 지금 돌아온 셈이다. 가장 취약한 연령대는 노인이다. 질병관리청이 병원급 의료기관 218곳의 급성 호흡기 감염증 입원환자를 조사한 결과 65세 이상이 40.3%였고, 상급종합병원 42곳에 입원한 중증 급성 호흡기 감염 환자도 같은 연령대가 47.4%로 가장 큰 비중을 차지했다. 다행히 마이코플라스마 폐렴 감염증은 11월 마지막 주 이후 감소 추세며, 백일해도 11월 셋째 주 이후 정체 중이다. 하지만 면역력이 약한 12세 이하 어린이나 학령기 아동(마이코플라스마 폐렴 75.2%, 백일해 76.9%)에서 주로 발생하고 있어 긴장을 늦출 수 없는 상황이다. 질병관리청은 지난달 항바이러스제 31만 6000명분을 시장에 공급한 데 이어 이번 주 125만 6000명분을 추가 공급하기로 했다. 아울러 국가 항생제 내성 정보 감시체계에 마이코플라스마 폐렴균을 추가해 항생제 내성 감시를 확대하고, 적정량의 항생제를 사용하는지도 들여다보기로 했다. 항생제를 마구잡이로 쓰다 보면 내성이 생겨 어떤 항생제도 듣지 않는 ‘슈퍼 박테리아’가 출현할 수 있다. 복지부는 의약품 수급 불안정 원인을 분석해 공급 부족 시 약가를 인상하고 원료 수급을 지원하기로 했다. 전문가들은 예방 접종, 손 씻기, 기침 예절 등을 지키고 증상이 있으면 마스크를 쓸 것을 권고했다. 여러 감염병이 동시 유행하고 있지만, 인플루엔자 백신 접종률은 지난겨울과 비슷한 수준이다. 질병관리청은 지난 15일 기준 전체 연령의 백신 접종률이 76.2%로, 직전 절기(76.1%)와 비슷하다며 예방 접종을 받아달라고 요청했다. 특히 인플루엔자는 1년 내내 유행하고 있어 지금이라도 백신을 맞는 게 좋다. 지영미 질병관리청장은 “특히 면역력이 떨어지는 어르신·임신부·어린이는 예방접종 받기를 적극 권장한다”고 밝혔다.

국내 연구진이 유기 염(Organic Salts)을 이용해 바이러스는 물론 박테리아와 각종 세균을 차단할 수 있는 필터를 개발해 주목받고 있다. 한국건설기술연구원 건축연구본부는 유기염을 활용해 환기 및 공조설비에 사용할 수 있는 ‘항바이러스 필터’(오스팜 필터)를 개발했다고 7일 밝혔다. 환기·공조 설비에서 필터는 각종 오염물질과 유해 물질을 포집해 실내 공간을 쾌적하고 건강하게 유지하는 역할을 한다. 환기설비에 쓰는 필터는 상대적으로 입자가 큰 오염물질을 포집하는 프리필터, 미세먼지나 초미세먼지 같은 작은 물질을 포집하는 미디엄 필터로 구분된다. 흔히 헤파 필터라고 부르는 것은 미디엄 필터의 포집 성능이 99.75% 이상인 것이다. 문제는 환경조건에 따라 유해 물질이 필터에 포집된 뒤 표면에서 증식되고, 실내로 유입될 우려가 있다는 점이다. 이 때문에 코로나19 이후 자외선 살균 같은 기능을 추가해 사용하는 경우도 늘고 있다. 기존 환기설비에 적용하기 위해서는 추가적인 변경 작업과 비용이 든다. 이에 연구팀은 유해 물질 증식 억제기능이 있는 유기 염을 고분자 합성수지 필터에 분자 수준 크기로 분산 용해해 항바이러스, 항균, 항곰팡이 성능을 갖도록 하는 기술을 개발했다. 연구팀은 마스크나 부직포 같은 고분자 섬유 소재를 만들 때 쓰는 멜트블로운 공정으로 유기 염과 섬유를 일체화시킨 필터(오스팜 필터)를 만드는 데 성공했다. 멜트블로운은 액체 상태의 고분자 합성수지를 고압으로 분사해 솜사탕 만들 듯 섬유를 만드는 방식이다.이번에 개발한 오스팜 필터는 필터 본연의 포집 성능을 유지하면서 필터 표면에 항바이러스, 항균 성능을 더한 것이다. 기존 장치에도 사용할 수 있으며 필터 생산 비용도 유기 염 생산에 드는 비용만 추가된다. 연구팀은 실험을 통해 오스팜 필터가 오염물질 포집 능력, 항바이러스, 항균, 항곰팡이 성능이 99.9%인 것을 확인했다. 또 생쥐 실험으로 유해성과 피부 독성 검증도 끝내고 현재 교정시설, 공공시설, 종합병원 등 7곳을 대상으로 환기·공조 설비에 대한 실증연구를 수행 중이다. 이들 기술은 민간 기업이 기술이전까지 완료됐다. 연구를 이끈 배상환 박사는 “이번에 개발한 오스팜 필터는 기존 필터를 간단하게 교체하는 것만으로도 고농도 세균과 바이러스, 곰팡이를 차단할 수 있다”라면서 “친환경성, 경제성 측면에서도 우수한 기술”이라고 말했다.

대장암 치료 환자의 식단에 흰강낭콩(navy bean)을 하루 한 컵 추가하면 장 건강 개선과 유익균 증가 등으로 환자 건강에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 4일 의학저널 ‘e바이오메디신’(eBIOMedicine)에 따르면 미국 텍사스대 MD 앤더슨 암 센터 캐리 대니얼-맥두걸 교수팀은 대장암 치료 또는 전암성 용종 제거 환자 식단에 흰강낭콩을 추가하는 임상시험을 진행했다. 연구팀에 따르면 비만과 잘못된 식습관 등은 장내 미생물 불균형을 초래하고, 대장암을 앓았거나 앓고 있는 사람의 장내에 염증을 일으킨다. 이는 생존율에 영향을 미칠 수 있으며 심혈관 질환과 암 예방에도 부정적 영향을 줄 수 있다. 이에 연구팀은 섬유질, 아미노산 등이 풍부해 장내 유익한 박테리아 번식을 돕는 프리바이오틱스 기능을 하는 흰강낭콩을 생각해냈다. 대니얼-맥두걸 교수는 “(흰강낭콩이) 면역 건강을 돕고 염증 조절에도 도움이 될 수 있다”고 예상했다. 연구팀은 체질량지수(BMI) 또는 허리둘레 기준으로 비만인 대장암 치료(36명) 또는 전암성 용종 제거(12명) 환자를 일반 식단과 흰강낭콩 통조림 하루 한 컵(식이섬유 16g, 단백질 14g, 220㎉)을 추가한 식단에 무작위 배정해 4주씩 먹게 하는 임상시험(BE GONE trial)을 했다. 참가자들은 장내 미생물 군집 변화와 대사물질 등 분석을 위해 4주마다 대변과 공복 혈액 표본을 제공했다. 분석 대상은 임상시험 기간 중 제공된 콩의 80% 이상을 먹고 일주일에 5일 이상 처방된 식이요법을 따른 참가자들이었다. 유익한 박테리아 늘어…“식단만으로 변화” 분석 결과 흰강낭콩을 섭취한 참가자들은 장내 미생물 군집의 다양성이 증가하는 등 긍정적인 변화가 일어난 것으로 나타났다. 장내 미생물 군집은 암 예방 및 치료 결과 개선과 관련이 있는 것으로 알려졌다. 흰강낭콩 섭취 그룹은 유익한 박테리아인 피칼리박테리아, 유박테리아, 비피도박테리아 등은 늘어난 반면 병원성 박테리아들은 감소했다. 대니얼-맥두걸 교수는 “식단 개입만으로 장내 미생물 군집 다양성 변화를 확인하는 것은 드문 일”이라며 “쉽게 구할 수 있는 프리바이오틱스 식품이 이런 변화를 가져올 수 있다는 것을 보여주는 결과”라고 밝혔다. 이어 “콩 섭취를 중단하면 긍정적인 효과는 빠르게 사라지는 것으로 나타났다”며 “콩은 장 염증을 유발하거나 배변 습관에 심각한 영향을 미치지는 않지만, 적절한 지도가 없으면 부정적 영향이 있을 수 있어 이 식단을 시도하려면 의사와의 상의가 필요하다”고 덧붙였다.

미국과 캐나다에서 중증 개 호흡기 질환이 급증하고 있다고 외신들이 전하고 있다. 신종 바이러스 유행 가능성까지 제기되는 가운데 수의학계가 발병 원인 파악에 나섰다. 3일(현지시간) 미국 NBC 방송에 따르면 최근 미국 곳곳에서 기침과 눈 충혈 등 사람의 독감과 유사한 증상을 보이는 개 호흡기 질환이 증가세를 보인다. 미국 내 14개 주에서 이 감염병 사례가 확인됐다고 전한 매체도 있었다. 콜로라도주립대 수의과대학의 반려동물 연구센터 소장인 전염병 전문가 마이클 래핀 박사는 “콜로라도에서 올해 9∼11월 개 폐렴 사례가 지난해 같은 기간보다 1.5배 늘었다”고 말했다. 반려동물 보험회사인 ‘트루페니언’도 구체적 수치를 제시하진 않았지만, “보험금 청구 데이터상 여러 주에서 중증 호흡기 질환을 앓는 반려견 수치가 증가했다”고 전했다. 펜실베이니아대 응급의학 및 중환자 치료과장인 데버라 실버스타인 박사는 개 인플루엔자, 보데텔라, 마이코플라스마 등 여러 병원균에 동시 감염돼 중증 질환에 걸리는 개들이 늘고 있다며, 이는 지난해 사람들에게 영향을 미친 코로나19·인플루엔자·호흡기세포융합바이러스(RSV) 등 세 가지 감염병 유행과 비슷하다고 경고했다. 전문가들은 팬데믹 기간 이동 제한 조치로 바이러스나 박테리아에 노출되지 않은 상황이 감염에 대한 개들의 저항력 약화를 불러왔을 수 있다고 지적했다. 개 백신 접종률이 감소한 것도 영향을 미친 것으로 분석했다. 아니면 신종 바이러스 유행 가능성도 제기됐다. 뉴햄프셔 대학 과학자들은 뉴잉글랜드주에서 발생한 소수의 사례에 근거해 이런 주장을 하며, “더 많은 곳에서, 더 다양한 샘플을 통해 결과를 확인할 필요가 있다”고 밝혔다. 오리건주립대, 콜로라도주립대, 펜실베이니아대 등 연구원들은 개 호흡기 질환 발병 원인을 확인하기 위해 노력하고 있다고 NBC는 보도했다. 많은 보호자가 아픈 개를 동물병원이나 전문 센터에 데려가거나 진단 검사 비용을 지불할 여유가 없다는 것도 사태를 악화시키는 요인 중 하나로 지목된다. 예컨대 심각한 상태에 놓인 개 치료비는 최대 2만 달러(2600만원)에 이를 수 있다고 트루페니언 측은 전했다. 수의학자들은 프렌치 불도그와 퍼그 등 얼굴과 코가 납작한 단두종이나 노령견, 기저 폐 질환을 가진 개들의 감염 위험이 높다며, 호흡 곤란 또는 식사 거부 등을 확인하면 개를 곧바로 수의사에게 데려가라고 권고했다.

중국에서 ‘소변 맥주’에 이어 입으로 양고기를 발골하는 모습이 폭로돼 또 다시 위생 논란에 휩싸였다. 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)의 26일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 중국 안후이성(省)의 한 정육점에서 직원으로 추정되는 남성이 생 양고기 뼈를 입으로 발라내는 모습의 동영상이 SNS를 통해 확산했다. 해당 영상에서 남성 직원은 “도구보다 입을 사용해 뼈를 제거하는(발골) 것이 훨씬 작업 속도가 빠르다”면서 “이러한 발골 기술은 이미 수십년 동안 이어져 온 것”이라고 주장했다. 이어 “숙련된 전문가는 침의 흔적을 남기지 않는다”면서 위생에 문제가 없다는 황당한 주장도 내놓았다. 해당 영상이 공개된 뒤 현지에서는 “역겹고 위생적이지 않다”, “전통이라고 해서 저런 행위가 덜 역겨운 것은 아니다” 등의 비난 댓글이 쏟아졌다. SCMP는 “과거 중국의 한 육류 가공업체는 작업 속도가 더 빠르다는 이유로 직원들에게 입으로 닭발 뼈를 발라내라고 요구한 사례가 있었다”면서 “이러한 작업 방식은 소비자뿐만 아니라 발골작업을 하는 사람에게도 심각한 위생 우려가 있을 수 있다. 생고기에 해로운 박테리아가 포함돼 있을 수 있기 때문”이라고 전했다. 해당 정육점이 있는 지역의 당국자는 현지 매체 지무뉴스에 “(입으로 발골하는 과정은) 전통 기법이 아니다. 생양갈비의 뼈를 입으로 발라내는 사람은 아무도 없다”면서 “해당 정육점은 위생 관련 조사를 받았다”고 전했다. 이어 해당 정육점 측이 문제의 소지가 있는 영상을 올린 이유에 대해 “조사 결과 정육점 측이 온라인에서 팔로워들을 끌어모으기 위해 (자극적인 내용의) 영상을 제작한 것으로 나타났다”고 덧붙였다. 중국 지역당국의 이 같은 발표는 논란이 된 ‘양고기 입 발골’ 사태가 한 개인의 일탈일 뿐이라는 점을 강조하기 위한 것으로 보이나, 최근 중국의 식품 위생 논란이 잇따라 발생하며 소비자들의 불안은 더욱 커지고 있다.지난 10월에는 중국의 4대 맥주이자 한국에서도 대량 소비되는 칭다오 맥주의 중국 공장에서 원료에 소변을 보는 직원의 모습이 담긴 영상이 폭로돼 충격을 안긴 바 있다. 같은 달 현지의 한 동물보호단체가 양꼬치로 둔갑돼 판매될 뻔한 고양이 1000여 마리를 구출한 사실도 확인됐다. 대학교 구내식당에서 쥐의 머리가 발견됐지만, 학교 측이 해당 이물질을 쥐가 아니라고 주장하면서 여론의 뭇매를 맞기도 했다. 이 밖에도 2008년에는 인체 유해 화학물질인 멜라민을 함유한 분유가 유통돼 적어도 6명의 영유아가 숨지고 30만 명이 피해를 보는 ‘멜라민 파동’을 겪었고, 2021년에는 한 남성이 김치공장에서 벌거벗은 채 김치를 절이는 영상이 공개돼 중국 식품에 대한 불신이 깊어지는 계기가 됐다.

변비는 가장 흔한 소화기 질환으로 국내에서도 식습관 변화로 점차 증가하는 추세다. 여성과 노년층에서 특히 많이 발생하고 있으며, 전체 인구의 약 16.5%가 변비를 앓는 것으로 알려져 있만 변비 때문에 병원을 찾는 사람은 많지 않아 실제 환자는 더 많은 것으로 추정된다. 이런 가운데 장운동을 개선해 변비를 치료해줄 수 있는 장내 미생물이 발견돼 주목받고 있다. 중국 장난대(Jiangnan University), 장난대 보훈병원 소화기내과, 하이난대, 홍콩대 공동 연구팀은 장 운동성을 개선하는 데 도움이 되는 ‘프로바이오틱스 비피도박테리아 롱검’(probiotic Bifidobacteria longum, B.롱검) 유전자를 발견했다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 호스트 앤 마이크로브’ 11월 22일자에 실렸다. 장운동 장애로 인해 발생하는 변비는 장내 미생물 불균형과 관련이 있다. 이는 유익한 미생물의 수가 감소하면서 나타나는 것으로 알려져 있다. 그래서, 증상 완화를 위해 경구용 프로바이오틱스를 섭취하는 사람들이 점점 늘고 있다. 그렇지만 변비에 대한 프로바이오틱스의 치료 효과는 장내 미생물 분포나 숫자에 따라 달라진다는 문제가 있다. 연구팀은 우선 다양한 B.롱검 균주가 동물의 변비 완화에 도움이 된다는 사실을 확인했다. 변비는 식물 다당류의 일반적 구성 성분이지만 동물, 특히 사람의 장에서는 소화가 잘되지 않는 ‘아라비난’이라는 식이섬유가 원인인 것으로 알려져 있다. 연구팀은 생물학 라이브러리에서 B.롱검 균주 내 abfA 유전자가 아라비난을 쉽게 분해한다는 사실을 확인했다. 0세부터 108세까지 다양한 연령대의 남녀 중국인 354명의 분변에서 185개의 B.롱검 균주를 분리했다. 장내 미생물에 abfA 유전자가 풍부한 사람은 변비에 걸리지 않는다는 사실도 추가로 확인했다. 연구팀은 변비를 일으킨 생쥐에게 abfA 유전자가 있는 B.롱검 균주를 이식한 결과 변비 증상이 완화되는 것도 관찰했다. 연구를 이끈 장지아차오(張家超) 하이난대 교수(미생물학)는 “프로바이오틱 균주가 장 건강에 도움이 된다는 사실은 동물 모델에서는 확실히 나타났지만, 사람을 대상으로 하는 임상실험에서는 결과가 명확하지 않은 경우가 많았다”라면서 “이번 연구는 동물과 인간을 대상으로 하는 교차 검증과 함께 생물학적 분석으로 프로바이오틱 균주의 효과를 확인했다는 점에 의미가 크다”라고 말했다. 장 교수는 “abfA 유전자 클러스터가 사람의 변비에 대한 장내 미생물 치료 표적”이라면서 “이를 활용한 변비 치료 약물이나 장 건강을 위한 건강기능식품 개발이 가능할 것으로 본다”라고 덧붙였다.

3D 프린터 기술은 제조업만큼이나 의료 부분에서 주목받고 있다. 환자 맞춤형 임플란트나 스텐트 등 다양한 의료 기기를 3D 프린터로 출력하는 것은 물론 세포와 세포가 자랄 수 있는 배지를 섞어 만든 바이오 잉크를 3D 프린터로 출력해 조직이나 장기를 만드는 연구가 많은 연구 기관에서 진행 중이다. 독일 프라운호퍼 연구소와 하이델베르크 대학, 의공학 기업인 벨라세노는 독일 정부의 지원을 받아 뼈를 대체할 수 있는 생분해성 3D 프린터 기술을 개발했다. 바이오 3D 프린팅 기술이 살아 있는 세포가 들어 있는 바이오 잉크를 사용하는 것과 달리 이들이 개발한 생분해성 3D 프린터는 생활성 유리 (bioactive glass)와 폴리카프로락톤 (polycaprolactone) 폴리머를 잉크로 사용한다. (사진)생활성 유리는 이식된 뼈에서 pH를 높여 박테리아의 증식을 억제하고 새로운 뼈 생성을 촉진한다. 폴리카프로락톤와 유리 뼈대는 뼈세포와 조직이 자랄 수 있는 거푸집 역할을 해 주변이 진짜 뼈로 대체되도록 촉진한다. 시간이 지나면 플리카프로락톤은 저절로 분해되어 사라지고 생활성 유리 역시 뼈의 미네랄 성분과 비슷한 수산화인회석으로 변형되어 새로 자란 뼈와 합쳐진다. 결국 6-7년이 지나면 남는 것은 진짜 뼈다. 물론 이 과정까지는 상당한 시간이 걸리기 때문에 뼈가 충분히 자랄 때까지 고정이 필요하다. 그러나 일시적으로 잘 고정한 후 의도한 대로 뼈만 남기고 흔적 없이 사라진다면 가장 이상적인 인공 뼈가 될 것으로 기대된다. 또 3D 프린터로 출력하는 만큼 환자의 남은 뼈와 완벽히 맞는 인공 뼈 임플란트를 만들 수 있다는 것도 장점이다. 다만 실제 환자에서 의도한 대로 작동할 수 있을지 확인하기 위해서는 상당한 시간이 필요하다. 동물을 이용한 전임상 단계의 테스트와 사람을 대상으로 한 임상 시험을 통과해야 실제 임상에서 사용할 수 있는 기술이 될 것이다. 연구팀은 이미 전임상 단계 실험에 착수했다. 3D 프린터 기술이 뼈 이식과 치료에 새로운 혁신이 될 수 있을지 결과가 주목된다. 

미국 국립공원에서 일명 ‘좀비 사슴’으로 불리는 사슴 질병 사례가 최초로 확인돼 당국이 비상에 걸렸다. 미국 와이오밍주(州) 북서부와 몬태나주 남부, 아이다호주 동부에 걸쳐 있는 세계 최초이자 미국을 대표하는 국립공원인 옐로스톤 국립공원에서 최근 광록병에 걸린 사슴이 처음으로 확인됐다. 옐로스톤 국립공원에서 확인된 광록병의 정식 명칭은 만성소모성질병(CWD, Chronic wasting disease)으로, 사슴이나 엘크 등 사슴류에 감염돼 중추신경계에 손상을 입히며, 뇌가 파괴되면서 스펀지처럼 구멍이 생기는 증상을 동반한다. 평범한 사슴에 비해 인간을 덜 무서워하게 되고 얼굴표정이 사라지며, 마치 광우병에 걸린 소처럼 침을 흘리거나 주저앉는 증상을 보인다. 이 병에 걸린 사슴을 두고 ‘좀비 사슴’이라고 부르는 이유다. 와이오밍 사냥‧어업부(WGFD)에 따르면, 옐로스톤 국립공원에서 서식하는 사슴의 혈액 샘플을 채취한 뒤 여러 차례 검사한 결과 광록병 양성 반응이 나왔다. 미국 지질조사국에 따르면 최근 몇 년 동안 광록병은 미국 23개주와 캐나다 2개주, 한국 등지까지 확산했다. 미국 국립공원관리청은 공식 성명에서 “현재 광록병이 인간이나 다른 가축 종을 감염시킬 수 있다는 증거는 없다”면서도 “그러나 사람들에게 광록병에 감염된 동물의 조직이나 고기를 섭취하지 않는 것이 좋다고 권고한다”고 밝혔다. 이어 “현재 광록병에 대한 백신이나 치료법이 없기 때문에, 이 질병은 100% 치명적”이라고 강조했다. 인간 감염 우려, 전혀 없을까? 전문가들에 따르면, 광록병은 광우병과 마찬가지로 변형 단백질인 프리온(Prions)에 의해 유발되며, 이는 박테리아나 바이러스와 달리 몇 년간 자연에서 파괴되지 않고 타액이나 배설물 등을 통해 전염될 수 있다. 광우병 전문가로 꼽히는 마이클 오스터홀름 미네소타대 교수는 2019년 당시 미국 미생물학회(American Society for Microbiology)에 발표한 논문을 통해 “광록병에 감염된 사슴고기를 섭취할 경우 변형된 프리온에 의한 증상이 나타나기까지 몇 년의 잠복기가 있을 것”이라면서 “10년 내에 광록병에 전염된 인간의 사례가 속속 나타날 것”이라고 경고했다.이에 전문가들은 좀비 사슴이 발견되는 캐나다와 미국 일대에서 대대적인 캠페인을 통해 감염된 사슴을 사냥하지 않거나, 사냥한 뒤 특정 테스트를 거친 뒤 고기를 섭취하도록 강력하게 권유해야 한다고 목소리를 높였다. 미국 콜로라도주립대학의 마크 자벨 박사는 2019년 당시 UPI와 한 인터뷰에서 “사슴고기를 소시지와 스테이크로 가공하는 처리 시설을 통해서도 질병이 확산될 수 있다. 프리온이 고기를 절단하거나 가공하는 장비를 오염시킬 수 있기 때문”이라면서 “이러한 가공 공장은 먹이사슬에 따라 끔찍한 결과를 가져올 수 있다”고 경고했다.

아이디어 상품 전문 브랜드 비유어산타가 갤럭시 Z플립4와 Z플립5를 위한 케이스를 출시했다고 16일 밝혔다. 비유어산타(BE YOUR SANTA)는 ‘산타는 없다, 당신이 산타다’라는 슬로건을 바탕으로 소비자들에게 최상의 가치를 선물하려는 브랜드로, 갤럭시와 아이폰 등 다양한 핸드폰 케이스와 함께 주변 전자기기 케이스를 판매하고 있다.이번에 새롭게 선보인 ‘Z플립4 보스코&비앙코 케이스’는 갤럭시 Z플립 특성상 반드시 보호가 필요한 힌지(폴드와 플립이 접히는 부분)는 물론 전면 액정과 카메라의 긁힘 및 파손까지 보호하며, 실용성을 높이기 위해 수납공간까지 마련했다. 보스코는 힌지 보호와 3포켓 디자인을 적용해 카드수납이 최대 3장까지 가능하며, 비앙코는 1포켓 디자인으로 카드 1장을 수납할 수 있다. 원하는 수납력에 따라 케이스 선택이 가능하다. 또한 두 가지 모델 모두에 핑거링을 적용해, 안정적인 그립감과 함께 그립톡 역할을 하며 임시로 핸드폰을 지지할 수 있도록 제작했다. 특히, ‘Z플립4 보스코&비앙코 케이스’ 는 고품질의 이태리 원단을 사용해 힌지를 보호하는 부분은 툭 튀어나오지 않도록 후면의 포켓 안으로 들어가 있는 형태로 제작했다. 핸드폰을 접으면 가죽이 신축성 있게 늘어나 힌지를 감싸는 원리다. 비유어산타 관계자는 “이번에 출시한 ‘Z플립5 보스코&비앙코 케이스’는 이탈리아의 PU소재와 인체에 해로운 진드기, 세균 등의 서식을 방지하는 안티 박테리아 원단을 사용해 고객님들이 걱정 없이 사용할 수 있게 제작됐다”며 “디자인부터 기능까지 모두 갖춘 제품인 만큼 고객들의 많은 사랑과 관심을 바란다”라고 전했다. 비유어산타의 ‘Z플립5 보스코&비앙코 케이스’는 Z플립4 모델 버전도 나왔으며, 베이지브라운, 새들브라운, 글린, 코랄핑크 등 6가지 색상을 선택해서 구매할 수 있다. 제품 구매 및 자세한 정보는 공식 쇼핑몰을 통해서 확인할 수 있다.

기후변화로 인해 지구가 따뜻해지면서 영구동토층에 숨어있는 치명적인 바이러스가 세상으로 방출될 수 있다는 섬뜩한 경고가 또 나왔다. 최근 미국 뉴스위크 등 외신은 과학자들이 영구동토층에 다량 묻혀 있을 것으로 추정되는 고대 바이러스들이 '판도라의 상자'처럼 열릴 것을 우려하고 있다고 보도했다. 　 영구동토층은 월 평균 기온이 0℃ 이하인 달이 반년 이상 지속돼 영구적으로 얼어붙어 있는 상태의 땅을 말한다. 전문가들은 북반구의 4분의 1이 영구동토층 위에 자리잡고 있다고 추정하고 있으며 러시아의 경우 영토의 약 65%가 영구동토층으로 분류된다. 이에대해 스웨덴 우메아 대학 전염병 교수인 비르기타 에벤고르드는 뉴스위크와의 인터뷰에서 "영구동토층에 우리가 잘 알지못하는 치명적인 바이러스인 '팩터 X'가 있다"고 분석했다.에벤고르드 교수는 "영구동토층 깊은 곳에는 호모사피엔스가 존재하기 오래 전 지구상에 존재했던 미생물, 특히 바이러스와 박테리아가 분명히 있을 것"이라면서 "우리 면역체계는 지구상에 존재했던 수조 개의 미생물과 접촉하면서 진화했다. 그러나 영구동토층에는 자연 면역이 없고 효과적인 백신이나 치료법이 없는 고대 바이러스가 있을 수 있다"고 분석했다. 이어 "특히 영구동토층 저 깊은 곳에 실제로 무엇이 있는지 알지 못하는 것이 가장 큰 문제"라고 우려했다. 영구동토층 전문가로 손꼽히는 프랑스 엑스마르세유 의과대학의 의학 및 유전체학 전문가 장 미첼 클라베리 명예교수도 최근 같은 주장을 펼쳤다. 그는 지난 7일 보도된 모스크바타임스와의 인터뷰에서 "영구동토층 가장 깊은 곳에 있는 최대 백만 년 된 고대 바이러스는 우리 종이 결코 접할 수 없었기 때문에 가장 끔찍할 수 있다"고 밝혔다. 앞서 지난해 11월 클라베리 교수 연구팀은 무려 4만 8500년 동안 시베리아 영구동토층에서 잠자던 고대 바이러스를 실험실에서 인공적으로 부활시킨 바 있다. 이 바이러스의 이름은 ‘판도라 바이러스 예도마’(Pandoravirus yedoma)로 과거 시베리아 야쿠티야에 위치한 호수 바닥 16m아래 영구동토층에서 처음 발견됐다. 다른 고대 바이러스처럼 현존하는 바이러스보다 크기가 훨씬 큰데, 길이는 1마이크로미터(100만분의 1m), 폭은 0.5마이크로미터로 광학현미경으로 볼 수 있다.또한 지난 2015년에도 클라베리 교수 연구팀은 시베리아 영구동토층에서 잠자고 있던 3만 년 전 바이러스를 찾아내 ‘몰리바이러스 시베리쿰’이라고 명명했다. 이 바이러스는 ‘자이언트 바이러스’로 불릴 만큼 크기가 크고 유전자도 500개나 보유하고 있었다. 특히 이 바이러스는 놀랍게도 아메바를 미끼로 주자 감염시켜 터뜨리는 ‘기염’을 자랑했다. 3만 년 동안 춥고 어두운 땅 속에 잠들어있었음에도 여전히 감염성을 가지고 있다는 사실이 입증된 것이다. 실제로 영구동토층이 녹으면서 바이러스들이 유출돼 피해가 발생한 사례도 있다. 지난 2016년 시베리아에서 발생한 탄저병으로 순록 2000마리 이상이 죽었는데, 전문가들은 이상 고온으로 영구동토층이 녹으면서 탄저균에 감염된 동물 사체가 그대로 노출돼 병원균이 퍼졌다고 분석했다.　 

이스라엘군의 작전에 1만 1000명이 넘는 민간인들이 희생된 팔레스타인 가자지구에 폭우가 내리며 텐트 등에서 지내는 난민들이 힘든 밤을 보냈다고 영국 BBC가 14일(현지시간) 전했다. 수인성 질병 확산, 구호물품 전달 난항 등 피란민들의 어려움이 가중되는데 본격적인 우기에 접어들면 인도주의적 재앙이 한층 심화할 것이라는 우려가 나온다. 로이터, AFP 통신도 이날 가자지구에 큰비가 내려 난민들이 흠뻑 젖은 매트리스와 담요 위에 몸을 뉘고 있다고 보도했다. 마거릿 해리스 세계보건기구(WHO) 대변인은 “하수 중단과 물 부족으로 수인성 질병과 박테리아 감염이 급증한 가운데 비는 가자지구 주민들의 고통을 가중시킬 것”이라고 밝혔다. 가자지구 남쪽 라파에 있는 유엔 학교 안쪽에 자리를 잡은 난민 주에이디는 AFP에 “우리는 완전히 흠뻑 젖었다. 옷, 매트리스, 담요 모두 물에 젖었다. 개도 이렇게 살 수는 없다”고 호소했다. 그는 “갈아입을 옷도 없고, 잘 곳도 없다”며 “우리는 사흘 동안 아무것도 먹지 못했다”고 덧붙였다. 현재 가자지구에서는 밀가루 한 봉지가 200달러(약 26만원)에 팔리고 있는 것으로 알려졌다. 팔레스타인 무장정파 하마스가 지난달 7일 이스라엘을 기습공격한 이래 쭉 난민 생활을 해온 수하하산도 AFP에 “물이 없다가 갑자기 익사 당할 상황에 처했다”고 말했다. 칸 유니스의 유엔 보호소에 있는 난민 카림 므레이쉬는 대피소에 있는 사람들이 비가 그치기를 기도하고 있다고 로이터에 밝혔다. 유엔은 이날 연료가 떨어져 콜레라 위기가 임박했다고 경고하며 15일까지 구호 활동이 중단될 것이라고 발표했다. 식수는 더 이상 트럭으로 운반될 수 없고, 하수 펌프에는 연료가 공급되지 않으며, 발전기에 의존하는 병원도 하나둘씩 폐쇄되기 시작했다고 AFP는 전했다. 하마스 측에서는 현재 가자지구의 35개 병원 중 25개가 운영을 중단한 상태이며, 94개 건물과 학교 253곳이 붕괴됐다고 알렸다. WHO는 지난달 중순 이후 가자지구에서 3만 3500건 넘는 설사 사례가 보고됐고 대부분 5세 미만 어린이에게서 나타났다고 밝힌 바 있다. 유엔 대피소에 머무는 한 남성은 인도주의적 상황이 점점 긴박해지고 있다며 “우리 아이들이 전쟁으로 죽지 않는다면 추운 겨울과 굶주림으로 죽을 것”이라고 말했다. 본격적인 우기가 시작되면 가자지구에는 더 큰 재앙이 다가올 것으로 우려된다. 노르웨이 난민 협의회 대변인 아흐메드 바이람은 “우기가 시작되면 가자지구에서 가장 어려운 주가 될 수 있다”며 “폭우로 인해 사람들과 구조팀의 이동이 더 어려워질 것이고, 비와 함께 끊임없는 폭격과 재앙 속에서 사람들을 구하거나 매장하는 일도 힘들어질 것”이라고 설명했다. 유엔 팔레스타인 난민구호기구(UNRWA)의 커뮤니케이션 담당 이사인 줄리엣 투마는 로이터에 “하수 시스템이 물을 흡수할 수 없기 때문에 적은 양의 비라도 가자 거리에 홍수를 일으킬 수 있다”고 경고했다. 영국 일간 가디언은 다음주 더 많은 폭풍우가 예상된다며 진흙이 이스라엘 무기의 이동을 방해해 전쟁에도 영향을 줄 가능성이 크다고 내다봤다.