언제 붕괴될지 모르는 재해현장의 잔해물 속에서 매몰자를 찾는 것은 결코 쉽지 않다. 미래에는 구조대를 대신해 소형 로봇들이 그 일을 대신해줄 것이다. 하지만 그보다 앞서 전자기기를 부착한 곤충들이 실전 배치될 가능성이 높다. 실제로 2012년 미국 노스캐롤라이나 주립대 연구팀이 마다가스카르 휘파람 바퀴벌레의 더듬이에 전극을 이식, 이동방향을 인위적으로 제어하는데 성공했다.
연구팀의 알페르 보즈쿠르트 박사에 의하면 현재는 바퀴벌레가 짊어질 음향탐지 장치를 개발 중에 있다. 개발을 마치면 모의 재해현장에서 효용성을 실험할 계획이다.
“곤충들을 이용해 일종의 센서 네트워크를 구축하려 합니다. 이를 통해 도움을 청하는 매몰자의 목소리를 감지할 수 있습니다.”
1. 백팩
3D 프린터로 만든 마운트를 곤충의 등에 접착한다. 그 위에 마이크로컨트롤러 역할을 하는 인쇄회로기판 등 필요한 전자부품들을 탑재한 뒤 전극으로 곤충과 연결한다.
2. 연결
더듬이 내부로 연결된 소형 전극이 곤충의 운동기능을 관장하는 뉴런을 자극한다. 이렇게 곤충의 움직임을 제어할 수 있다. 우측으로의 이동은 좌측 더듬이를, 좌측으로의 이동은 우측 더듬이를 자극하는 식이다.
3. 무선기기
2채널 무선기기와 칩안테나가 주변환경, 위치, 음향 데이터를 컴퓨터로 전송하면 전용 알고리즘이 그 데이터를 분석한다. 매몰자가 있다고 판단될 경우 주변에서 수색 중인 곤충들을 제어, 의심 지역에 집중 배치할 수 있다.
4. 마이크로폰
팩백에 부착된 3방향 마이크로폰이 소리를 듣고 방향을 파악한다. 또한 컴퓨터의 알고리즘이 그 소리가 사람의 것인지를 판단한다. 사람 소리로 판단되면 정확한 조사를 위해 바퀴벌레를 소리 발생지점으로 보낸다.
5. 배터리
중량 0.5g의 3V 리튬 폴리머 배터리가 전자기기의 동력을 제공한다. 이 배터리는 떼어내서 재충전할 수도, 소형 태양전자를 백팩에 추가해 자동 충전되도록 만들 수도 있다.
면역 항암제
암과의 전쟁에서 의사들은 면역체계라는 신무기를 발견했다. 미 식품의약국(FDA)도 발 빠르게 ‘PD-1’이라는 면역세포의 표면 단백질을 억제하는 방식의 면역항암제 3종의 시판을 공식 허가했다. 면역항암제 개발에 주력하고 있는 다국적 제약사 머크의 조나단 청 박사에 따르면 이들은 백혈구의 암세포 사냥을 도와 기존 항암제로는 제거가 힘들었던 암세포까지 뿌리 뽑을 수 있도록 설계돼 있다.
“화학요법은 많은 부작용 때문에 지속적 처치가 어렵습니다. 반면 면역 치료제는 인체 면역시스템을 이용하는 만큼 장기간의 처치가 가능합니다. 저희 바람은 환자의 남은 생애 동안 쉬지 않고 치료하는 것입니다.”
1. 방어자
인체 면역세포의 대표적 공격부대는 T세포다. 침입자의 외부 단백질이 감지되면 활성화돼 침입자가 감염시킨 세포들을 찾아 파괴한다.
2. 검문소
T세포는 통제 불능의 면역반응을 막기 위해 표면에 온·오프 스위치를 갖고 있다. 그것이 바로 PD-1 수용체라는 단백질이다. PD-1이 발동되면 T세포의 증식이 억제된다.
3. 억제자
암세포는 ‘세포사멸 유도단백질 리간드(PD-L)’라는 단백질을 과발현시킨다. 이 단백질은 마치 자물쇠에 열쇠가 끼워지듯 PD-1과 결합하는데, 이때는 T세포의 작동이 근본적으로 중단된다.
4. 차단자
머크의 ‘키트루다(Keytruda)’를 비롯한 PD-1 억제제 계열 면역항암제는 PD-1에 들러붙어 PD-1과 암세포의 접촉을 원천봉쇄한다. 덕분에 면역체계가 더 많은 T세포를 생산, 암세포를 공격하게 된다.
리간드 (ligand) 수용체에 결합하는 항체, 호르몬, 약제 등의 분자.
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