거미줄의 특성은 신경을 복구하는데 이상적이다.

미디어위원회

2023-10-25

거미줄의 특성은 신경을 복구하는데 이상적이다.

(Spider Silk Properties Ideal for Nerve Repairs)

크다고 해서 항상 강한 것은 아니다. 대부분의 경우 힘(strength)은 그 물건이 무엇으로 만들어졌는지에 따라 달라진다. 거미줄을 구성하는 단백질은 거미줄을 세계에서 가장 강한 물질 중 하나로 만든다. 무게 당으로 비교하면, 거미줄은 가장 강하다. 무당거미(golden orb-weaver spider)의 거미줄은 시속 30km로 날아가는 벌을 멈출 수 있고, 심지어 작은 새도 멈출 수 있다. 인간이 연필만큼 두꺼운 거미줄을 만들 수 있다면, 비행 중인 제트 비행기를 멈추게 할 수도 있을 것이다!

모든 거미줄은 믿을 수 없을 정도로 튼튼하고 강한 인장력을 갖고 있지만, 무당거미의 거미줄은 아름다운 노란색 광택뿐만 아니라, 그 특성 때문에 연구자의 눈길을 가장 많이 끌고 있었다. 비엔나 의과대학 연구자들의 논문에 따르면, "[무당거미] 실크는 나일론보다 질기며, 강철보다 4배 더 신축성이 있으며, 250°C까지 열에 안정적이고, 방수성이 뛰어나며, 무엇보다도 항균성이 있다."[1] 이러한 특징, 특히 항균성 때문에 의사와 연구자들은 의료계에서 이 실크를 어떻게 활용할 수 있을지 궁금해하고 있다.

자연사 박물관에 따르면, 무당거미는 네필라 속(genus Nephila)에 속하는 거미로, 전 세계 여러 따뜻한 지역에 서식하며, 거의 모든 대륙에서 볼 수 있다.[2]

거미는 다양한 목적을 위해 독특한 거미줄을 만드는 특수 분비샘을 갖고 있다. 거미 종에 따라 7가지 종류의 다른 거미줄들이 있다.[3] Nature 지에 실린 논문에 따르면, 대부분의 거미는 7개의 분비샘을 모두를 갖고 있지 않지만, 암컷 무당거미는 7개의 분비샘을 모두 갖고 있다.[4] 스미소니언의 한 논문은 "[실크]는 내부 분비샘에서 생성되어, 거미의 복부에 있는 방적기에서 수용성 형태로부터 경화된 섬유로 전환된다"고 설명하고 있다.[5] 각 종류의 실크는 특정한 목적과 기능을 갖고 있다. 거미줄의 틀로 사용되는 실크는 가장 강하다.

과학자와 엔지니어들은 수십 년 동안 거미줄을 복제하기 위해 노력해 왔다. 하지만 ICR의 브라이언 토마스(Brian Thomas) 박사는 "거미줄의 위대한 설계" 글에서, "인간이 만든 기계로는 실크의 원재료를 만들 수 없다... 오직 거미의 실과 방적기만이 세계에서 가장 탄력적인 생분해성 실을 제조할 수 있다"[5]고 말한다.

인간은 우주의 창조주이신 예수님이 설계하신 거미줄을 완벽하게 복제할 수 없을지도 모른다. 그럼에도 불구하고, 과학자들과 외과의사들은 하나님의 창조물을 사용할 수 있는 또 다른 지혜로운 방법을 찾아냈다. ScienceDaily.com에 게재된 기사에서, 메드유니 비엔나 종합병원(MedUni Vienna General Hospital)의 성형외과 및 재건외과 교수인 크리스틴 라트케(Christine Radtke)는 무당거미의 거미줄은 "신경과 조직 복구에 큰 잠재력을 갖고 있다"고 말했다.[1] 2016년에 라트케와 그녀의 동료들은 이 기술을 개발했다. "신경 섬유는 신경의 다른 쪽 끝과 다시 연결하기 위해 실크 섬유를 사용하여 성장한다. 실크는 세포에 좋은 접착력을 제공하고, 세포 이동을 지원하며, 세포분열을 촉진한다."[1]

일반적으로 신경섬유가 다시 자라기 위해 중간 이식이 필요한 경우, "기껏해야 4cm의 짧은 거리에서만 성공할 수 있다."[1] 라트케의 연구에 따르면, 무당거미의 거미줄을 대신 사용하면 다음과 같은 일이 발생한다 :

동물 모델에서 이 기술은 최대 6cm 거리의 신경 손상을 성공적으로 복구했으며, 9개월 이내에 신경 섬유가 기능적으로 다시 자라났다. 동시에 천연물질인 거미줄의 골격은 신체에서 완전히 분해되었다. 게다가 거미줄은 거부 반응을 일으키지 않는다.[1]

거미줄은 현재 의료 기기 인증을 기다리고 있다. 인증을 받으면, 사람을 대상으로 한 임상시험을 시작할 수 있다.[1]

인간보다 '하등한 생물체'로 간주되는, 그러면서 인간보다 훨씬 작은 생물이 어떻게 스스로 작은 실타래를 생산할 수 있으며, 뛰어난 엔지니어도 이를 복제할 수 없을 정도로 복잡할까? 브라이언 토마스 박사는 "과학자들이 거미줄 강도의 열쇠를 해독하다"라는 기사에서, "거미줄 구조를 단순히 복사하는 데에도 특정 요소들을 '고려'해야 한다면, 거미줄의 기원에도 많은 고려들이 필요했음은 당연하다."[6] 거미줄은 창조주이신 우리의 구주 예수 그리스도의 지혜를 드러내는 창조의 완벽한 사례이다"라고 썼다.[7]

References

1. Medical University of Vienna. "Repairing damaged nerves, tissue, with spider threads." Posted on ScienceDaily.com July 28, 2017, accessed July 13, 2023.

2. Hendry, Lisa . "What Are Spider Webs Made of? And how Do They Spin Them?" Natural History Museum. Accessed July 13, 2023.

3. Babb, P., Lahens, N., Correa-Garhwal, S. et al. The Nephila clavipes genome highlights the diversity of spider silk genes and their complex expression. Nat Genet 49, 895–903 (2017). .

4. Ault, Alicia. "Ask Smithsonian: How Do Spiders Make Their Webs?" Smithsonian. Posted on smithsonianmag.org December 3, 2015. accessed August 3, 2023.

5. Thomas, Brian. "The Masterful Design of Spider Webs." Creation Science Update. Posted on ICR.org March 30, 2012, accessed August 3, 2023.

6. Thomas, Brian. "Scientists Decode Key to Spider Web Strength." Creation Science Update. Posted on ICR.org March 19, 2012, accessed August 3, 2023.

7. Job 12:7-10.

*관련기사 : 거미줄로 사람의 끊어진 신경 되살린다 (아시아경제, 2017. 8. 19)

https://www.asiae.co.kr/article/2017081820330429336

*참조 : 거미줄의 놀라운 설계는 창조를 가리킨다.

https://creation.kr/animals/?idx=1757474&bmode=view

거미줄이 강한 이유가 밝혀졌다.

https://creation.kr/Topic102/?idx=13859980&bmode=view

정전기를 띠는 거미줄은 과학자들의 주목을 받고 있다.

https://creation.kr/animals/?idx=1291157&bmode=view

거미줄이 끈적거리는 비밀이 밝혀졌다.

https://creation.kr/animals/?idx=1291217&bmode=view

거미에 내장되어 있는 거미줄 구축 알고리즘.