[월드리포트] 단돈 2백 원으로…에이즈, 말라리아 등 질병 분석

“2백 원 가지고 질병을 진단할 수 있다고?...과장이 심하군.” 제목을 보고서 대부분은 이렇게 생각하셨을 겁니다. CNN에 난 이 기사를 보고 저 역시 그랬으니까요. 사실 그래서 무슨 내용일까 하고 읽어봤는데, 결코 과장만은 아니라는 사실을 알게 됐습니다. 우선 아래에 있는 사진을 먼저 보시죠.
병원이나 임상 연구소 등에서 많이 보게 되는 장비입니다. 원심분리기라고 하는데 혈액 샘플을 넣어 빠른 속도로 돌려서 원심력을 활용해 혈장을 분리하는 기계입니다. 질병을 진단하기 위해서는 먼저 혈액이나 대소변 샘플을 이 원심분리기에 넣고 돌려야 합니다. 대당 가격이 $1,000에서 $5,000 그러니까 우리나라 돈으로 1백 2십만 원에서 비싼 것은 6백만 원까지 합니다.
마누 파카샤는 미국 스탠퍼드 대학교의 생명공학과 조교수입니다. 인도 태생인 파카샤 교수는 인도의 빈민촌이나 아프리카 같은 제3세계에서는 이 원심 분리기는 생각지도 못할 비싼 장비라고 말합니다. 특히 전기가 없는 곳이라면 이 원심분리기가 있더라도 아무 소용이 없습니다.

“몇 년 전이었어요. 아프리카 우간다에서 의료 활동을 하는 의사를 만났는데 질병 진단에 있어서 꼭 필요한 것이 원심 분리기인데 전기도 없는데다 고장이 날 경우 참으로 난감하다는 얘기를 듣게 됐죠." 파카샤 교수는 전기가 없는 곳에서 쓸 수 있는 원심 분리기를 만들 수는 없을까 고민했고, 그 실마리를 고대에서부터 써 왔던 장난감에서 찾았습니다. 아래 사진에 보이는 것이 바로 그것입니다.
아마 어렸을 적에 한 번씩은 해 봤던 장난감일 겁니다. 실을 단추 구멍에 꿰어 통과시킨 뒤 서로 묶고, 실의 양쪽을 붙잡고 한쪽 방향으로 돌려 실을 꼬이게 합니다. 그리고 양쪽으로 잡아당기면 꼬인 실이 풀렸다가 반대방향으로 다시 감기고 또 당기면 풀렸다가 반대방향으로 다시 감기면서 가운데 단추가 신나게 돌아가는 장난감입니다. 저 역시 어렸을 적에 즐겨 가지고 놀았던 기억이 있습니다. 기사에 따르면 기원전 3,300년전부터 이와 비슷한 원리의 장난감이 있었다고 하는데 그 때는 가운데 끼우는 단추 대신 뼈 조각을 사용했다고 합니다.
파카샤는 연구실로 돌아온 뒤 대학원생들과 함께 요요에 대해 분석하기 시작했습니다. “주방에서 쓰는 달걀 거품기나 샐러드 혼합 기는 속도가 너무 느려서 혈액을 분리해 낼 수 없었어요. 그런데 요요는 달랐죠. 매우 빨랐어요. 하지만 요요는 아주 능숙한 사람만이 할 수 있는데다가 그다지 실용적이지도 않았죠.” 연구팀은 자이로스코프 장비부터 회전 목마에 이르기까지 이것 저것 닥치는 대로 실험을 해 봤습니다.

그러다가 찾아낸 것이 바로 앞서 설명한 장난감이었습니다. 사람 손으로 돌리는 그 어떤 장비보다도 빠르다는 것을 알게 된 겁니다. 이 장난감을 효과적으로 그리고 최대한 빨리 돌리기 위한 연구가 시작됐습니다. 3명의 학부생까지 충원돼 6개월에 걸쳐 연구를 거듭한 끝에 1분당 12만 5천 번까지 회전할 수 있는 방법을 찾아내게 됐습니다. (이 기록은 현재 기네스 위원회에도 신청돼 있습니다.)
연구팀은 여러 차례 실패 끝에 종이로 된 회전 분리기를 만들어냈습니다. 두 장의 고분자 종이 디스크와 매우 가는 낚싯줄을 꼬아서 만든 줄, 그리고 PVC 손잡이로 일단 분리기를 만들었고, 종이 디스크 위에 빨대를 본드로 붙였습니다. 바로 이 빨대가 혈액을 담는 곳이 됩니다. 이것을 만드는데 들어간 비용은 20센트, 우리 돈 230원입니다.
싸다고 다 되는 건 아니죠. 연구팀은 실제 이 장난감 같은 장비가 제대로 기능을 하는지 공개 실험했습니다. 혈액 샘플을 담아 돌린 지 1분 30초 만에 혈장을 분리해 냈고, 15분을 돌린 끝에 말라리아 기생충을 분리해냈습니다. 이 장비만 있으면 전기가 없는 아프리카 오지에서도 사람의 힘으로 혈액이나 대소변 샘플을 담아 필요한 성분들을 분리해 낼 수 있게 된 겁니다.
파카샤 연구팀은 이 프로토타입을 토대로 실제 장비를 만들었습니다. 3D 프린터를 이용해 플라스틱과 폴리머 등으로 비슷한 장비를 만들어낸 뒤 마다가스카에서 현장 실험도 했습니다. 연구팀은 이 장비뿐 아니라 종이를 접어 만든 현미경까지도 개발했습니다. “과학이나 의학 장비가 특정 장소, 특정 계층에만 쓰이는 게 아니라 전 세계 어느 곳, 그 누구에게나 쓰일 수 있게 해주는 것이 진정한 애민이요 민주가 아닐까요?” 파카샤 교수의 말입니다.

(사진 = CNN)