지금보다 10배 더 정밀한 3차원 혈관 지도를 만드는 고성능 MRI 조영제가 개발됐다.
기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 나노의학 연구단 천진우 단장(연세대 화학과 교수)과 연세대 의대 최병욱 교수(영상의학)팀이 개발한 조영제 ‘SAIO(사이오 : Supramolecular Amorphous-like Iron Oxide)’의 크기는 5나노미터 크기로 미세혈관 직경(0.2~0.8밀리미터)보다 약 1,500배 정도 작아 몸속 모든 혈관을 구석구석 돌아다닐 수 있다.
또 뛰어난 해상도를 지녀 혈관을 최대 10배 더 자세히 볼 수 있다.<아래 사진 중 오른쪽>

실제 ‘SAIO(사이오)’를 활용해 동물(쥐)의 뇌를 MRI로 촬영하니, 머리카락 굵기(100㎛)만 한 미세혈관까지 선명히 볼 수 있는 3차원 정밀 MRI 뇌혈관 지도를 구현해냈다.
천진우 나노의학 연구단장은 “지금의 MRI 기술이 큰 고속도로만 보는 수준이라면, SAIO를 이용해 촬영한 MRI 영상은 좁은 골목길까지 자세히 관찰할 수 있다. 이를 통해, 정밀한 3차원 혈관 지도를 만드는 데 성공했다”고 밝혔다.
현재 MRI 촬영시 환자에게 ‘가돌리늄’ 조영제를 사용하는데, 건강한 사람에서는 가돌리늄이 콩팥으로 배설되지만, 만성콩팥병을 심하게 앓고 있는 환자에서는 신원성전신섬유증이라는 부작용이 나타날 수 있다. 그러나 SAIO는 가돌리늄 대신 철분을 사용해, 이러한 문제를 근본적으로 없앴다.
이번에 개발된 SAIO 조영제는 동물실험에서 MRI 촬영 후 소변으로 완전히 배출됐다. 실험에서는 SAIO 주입 전, 후로 쥐의 방광을 MRI로 촬영했다. 시간이 지남에 따라 SAIO가 방광으로 모이는 것을 확인했고, 방광에 모인 SAIO는 소변으로 배출됐다.<아래사진>

천진우 단장은 “해상도와 안전성을 동시에 만족하는 차세대 조영제를 개발했다”고 밝혔다.
최병욱 교수는 “뇌졸중, 심근경색, 협심증, 치매 등 뇌심혈관질환 진단 정확도를 높일 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구결과는 보건복지부 선도형연구중심병원사업과 과학기술정보통신부 IBS(기초과학연구원) 지원으로 수행되었고, 국제학술지 ‘Nature Biomedical Engineering(IF 18.952)’에 3월 9일 오전 1시(한국시간) 게재됐다.

한편 지난 30년간 뇌심혈관질환은 전 세계 사망원인 1위이다. 이 질환은 돌연사의 주요 원인이며, 뇌와 심장의 혈관이 좁아졌거나, 막혔는지를 진단하기 위해서는 MRI가 널리 사용된다.
나노미터(Nanometer, nm)의 나노(nano)는 10-9를 나타내는 접두어로 1 나노미터(nm)는 1 미터(m)의 십억분의 일에 해당하는 길이이다. 
[메디컬월드뉴스 김영신 기자]

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