세상을 바꿀 미래 의학 설명서

들어가며 나무 발가락에서 바이오봇까지 007
1장 도롱뇽도 다리를 새로 만드는데, 나라고 왜 안 되겠어? 013
2장 내게 딱 맞는 인공 장기 만들기 033
3장 모든 것을 가능하게 만드는 뇌의 힘 057
4장 인간 게놈을 편집하려면? 079
5장 신경과학을 비추는 빛 한 줄기 097
6장 컴퓨터가 낳은 세균 117
7장 의공학자가 되기까지 133
용어설명 150
자료출처 158
사진출처 164
참고문헌 166
더 찾아볼 정보 167
찾아보기 170

의학과 공학이 결합된 의공학은 갑자기 하늘에서 뚝 떨어진 학문이 아니다. 수천 년 동안 인류는 서투르게나마 신체 부위를 고치거나 바꿨다. 가장 오래된 인공 기관은 고대 이집트로 거슬러 올라간다. 나무 발가락을 달고 있는 미라가 발견된 것이다. 하지만 21세기인 요즘에는 콘택트렌즈, 안경, 보청기를 흔히 볼 수 있다, 이 모든 것이 부상이나 질병에 맞서 신체를 고치려고 의공학을 사용하는 방식이다. 우리는 의학 그리고 삶 자체를 생각하는 방법까지도 완전히 뒤바꿀 의공학 혁명 한가운데에 있다.

아탈라가 이끄는 연구팀은 인간의 턱뼈, 근육, 귀까지도 만들어 내는 3D 바이오프린터 개발에 힘써 왔다. 귀를 만들기 위해 컴퓨터 단층 촬영CT으로 인간의 귀를 촬영하고 엑스선을 이용해 몇 번이나 3D 도면을 그렸다. 그러고는 생분해성 폴리머를 채운3 D 바이오프린터로 도면을 따라 귀 모양 지지체를 만들었다. 연구팀은 연골세포와 피부세포를 이 지지체에 이식했다. 연골세포는 귀나 코처럼 적당히 말랑하면서도 단단하고 탄력이 있는 조직(연골)을 만드는 역할을 한다. 아탈라는 필수 영양소와 산소를 세포로 운반할 작은 ‘혈관’도 만들었다. 약 6개월 후 ‘잉크’로 쓰인 재료가 생분해되었고, 그사이 이식한 연골세포와 피부세포는 자라고 증식해 인간의 세포로만 이루어진 귀 하나가 완성되었다.

영화 〈매드맥스: 분노의 도로〉에서, 샤를리즈 테론이 연기한 최고 사령관 퓨리오사는 뇌의 힘으로 움직이는 인공 팔을 장착하고 있다. 영화 속에서만 가능한 이야기 같지만, 현실에서도 생각만으로 인공 기관, 로봇 등 외부 장치를 통제하는 능력을 손에 쥘 날이 다가오고 있다. 바로 ‘뇌-컴퓨터 인터페이스’라는 기술 덕분이다. 이 기술은 뇌가 보내는 전기 신호를 인식하고 분석해 기계 또는 다른 사람에게까지 전달한다.