매사추세츠종합병원의 물리학자 윤석현 박사와 몰트 개더 박사는 지난 4년간 밤마다 레이저처럼 움직이는 인간 세포를 만들기 위해 노력해 왔다. 모든 레이저 기기에는 3대 필수 구성품이 있는데 빛에너지에 의해 생성되는 플라즈마 ‘여기원(excited source)’, 여기원이 만든 빛을 한 곳으로 모으는 ‘광공진기’, 전자를 자극해 더 높은 상태의 에너지를 얻은 다음 그 에너지를 광자 빔, 즉 레이저의 형태로 내뿜는 ‘매질’이 그것이다. 인간 레이저 역시 이들 구성품을 활용한다.
실제로 두 사람은 녹색형광단백질(GFP)을 생산하도록 인간의 신장 세포를 조작했다. 해파리의 몸을 빛나게 하는 물질인 GFP는 매질 역할을 한다. 또한 이 세포를 배양해 두 개의 반사경 사이에 배치, 광공진기를 만들었다. 이후 여기원 노릇을 하는 소형 레이저 기기로 세포를 향해 파란색 빛을 발사했다. 그러면 세포가 초록색으로 빛나며 레이저가 나온다. 두 사람은 현미경으로 발광하는 세포들을 확인했다.
NOW WHAT?
이 같은 생체 레이저는 암 치료제의 활성화에 이용 가능하다. 빛에 민감한 물질을 환자의 혈액 속에 주입하면 종양과 병든 세포의 위치를 탐지할 수 있는 것. 보통 이 같은 화합물들은 인체 밖에서 활성화되지만 치료제와 빛을 환자의 체내에서 활성화시킬 수 있다면 더욱 정확한 진단과 치료가 가능하다.
하지만 지금 당장은 생체 레이저는 암 치료 보다 세포의 세밀한 변화를 파악하는 데 더 주효하다.
내부 공진 레이저는 기존 레이저보다 세포 속을 통과하는 투과력이 수천~수백만 배 더 강하기 때문이다. 윤 박사는 과학자들이 이 레이저를 사용하면 세포의 활동을 유례없이 정확하게 관찰할 수 있다고 말한다. 마치 세포를 찍는 초고속카메라를 가진 듯 말이다.
특히 그는 언젠가 이 기법을 응용해 사람의 눈에서 레이저가 나오게 할 수도 있을 것이라고 말한다. 물론 그 빛은 플래시에 가깝지 살인광선은 아니다. “인류가 눈에 광원을 이식할 수 있게 된다면 뇌의 신호로 그것을 제어하는 것도 가능할 겁니다.”
