항생제 내성 박테리아를 죽이는 폴리머가 개발되었습니다.

박테리아와 항생제 문제는 오랫동안 존재해 왔으며, 병원성 미생물을 퇴치하는 유일한 방법은 새로운 유형의 항생제를 개발하는 것이었습니다. 하지만 새로운 항생제가 등장한 후 얼마 지나지 않아, 때로는 아주 짧은 시간 안에 박테리아가 돌연변이를 일으켜 항생제에 내성을 갖게 되면서 갑자기 효과가 사라지기 시작합니다. 최근 IBM Research의 연구진은 항생제를 사용하지 않고도 메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA)과 같은 매우 강한 박테리아도 처리할 수 있는 새로운 병원성 미생물 퇴치 방법을 발견했습니다. 흥미롭게도, 이 방법은 반도체 제조를 위한 새로운 기술 개발의 부작용으로 나타났습니다.

캘리포니아 알마덴에 있는 IBM 연구소의 화학자들은 실리콘 기판에 미세 구조를 식각하는 새로운 방법을 개발하기 위해 노력해 왔습니다. 이 방법은 현재 전자 산업에서 사용되는 기술보다 더 정밀할 수 있습니다. 연구진은 전위차가 발생했을 때 입자들이 모여 실리콘 표면을 식각액으로부터 보호하는 고분자를 형성하는 새로운 물질을 개발했습니다.

재료가 발견되고 기술이 예상대로 작동한 후, 과학자들은 이 재료들을 다른 용도로 사용할 수 있는지 알아보기 위한 추가 연구를 수행했습니다. 그 결과, 킬러 폴리머(killer polymer)라는 것이 탄생했습니다. 이 재료의 입자를 물이나 혈액과 같은 액체 매질에 넣으면 생체적합성 나노구조로 자가 조립되어 정전기력으로 감염된 세포에 끌립니다. 감염된 세포에 도달하면 폴리머는 세포에 침투하여 병원균에 영향을 미치고 분해되어 무해한 물질을 남깁니다. 현재까지 알려진 정보에 따르면, 이 감염성 질환 퇴치 방법은 부작용이 없으며 체내에 유해 물질이 축적되지 않습니다.

IBM 연구소의 화학자 짐 헤드릭은 "이러한 킬러 폴리머의 작용 기전은 항생제의 작용 기전과 근본적으로 다릅니다."라고 말합니다. "이 폴리머는 신체의 면역 체계와 더 유사하게 작용합니다. 폴리머는 미생물의 막을 불안정하게 만들고, 그 막은 자연스럽게 분해되며, 폴리머와 미생물의 생성물은 자연적으로 배출됩니다. 그리고 미생물은 이러한 작용 방식에 내성을 가질 가능성이 없습니다."

새로운 고분자 소재는 인체 내부의 병원균을 직접 퇴치하는 것 외에도, 살균 및 모든 종류의 미생물 증식 억제가 필요한 분야에서 폭넓게 활용될 것입니다. 여기에는 식품용 다양한 종류의 주걱과 스크레이퍼 생산, 포장재 생산, 그리고 치약이나 구강 청결제 등에 사용되는 항균제 대체재 생산 등이 포함됩니다.

IBM Research의 연구원들은 현재 병원균에 맞서기 위한 폴리머 기반 기술을 더욱 발전시키기 위해 노력하고 있으며, 이 기술을 상용화할 파트너 회사를 찾고 있습니다.

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