'혈관 10배 이상 정밀 관찰'…국내연구진, 세계 최고성능 MRI 조영제 개발

뇌졸중, 심근경색, 협심증, 치매 등 뇌심혈관질환 진단 정확도 제고

5㎚ 크기 조영제 'SAIO(사이오)' 개발, 혈관 10배 이상 정밀 관찰 가능

기초과학연구원·연세대 공동연구, 소변으로 전량 배출

[대전=뉴시스] SAIO의 해상도 영상 비교. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 기존 기술보다 혈관을 10배 이상 자세히 볼 수 있는 세계 최고 수준의 고성능 MRI(자기공명영상) 조영제를 개발했다.

기초과학연구원(IBS)은 나노의학연구단 천진우 단장(연세대 화학과 교수)과 연세대 의대 최병욱 교수 공동연구팀이 기존보다 10배 더 정밀한 3차원 혈관지도를 만들 수 있는 고성능 MRI 조영제를 개발했다고 9일 밝혔다.

이번에 개발된 '고분자 산화철 조영제'(SAIO:Supramolecular Amorphous-like Iron Oxide)의 크기는 5㎚(나노미터) 크기로 미세혈관 직경(0.2~0.8㎜)보다 약 1500배 가량 작아 몸속 모든 혈관을 구석구석 살필 수 있으며 뛰어난 해상도를 지녀 혈관을 최대 10배 더 자세히 볼 수 있다.

[대전=뉴시스] SAIO 뇌혈관 지도. SAIO를 활용해 쥐의 뇌를 MRI로 촬영한 모습으로 머리카락 굵기(100㎛)의 미세혈관까지 선명히 볼 수 있는 3차원 정밀 MRI 뇌혈관 지도를 구현할 수 있다. *재판매 및 DB 금지

연구진은 SAIO(사이오)를 활용해 동물(쥐)의 뇌를 MRI로 촬영, 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"며 "이를 통해 정밀한 3차원 혈관지도를 만드는 데 성공했다"고 밝혔다.

특히 이번에 개발된 SAIO 조영제는 동물실험에서 MRI 촬영 후 소변으로 완전히 배출되는게 확인됐다.

실험에서 SAIO 주입 전·후로 쥐의 방광을 MRI로 촬영한 결과, 시간이 지남에 따라 SAIO가 방광으로 모이는 것이 확인됐고 방광에 모인 SAIO는 소변으로 배출됐다.

현재 MRI 촬영시 환자에게 '가돌리늄' 조영제를 사용하는데 건강한 사람에서는 가돌리늄이 콩팥으로 배설되지만, 만성콩팥병을 심하게 앓고 있는 환자에서는 신원성전신섬유증이라는 부작용이 나타날 수 있다.

[대전=뉴시스] SAIO 조영제는 MRI 촬영 후 소변으로 완전히 배출된다. 시간이 지남에 따라 SAIO가 방광으로 모이는 것과 방광에 모인 SAIO가 소변으로 배출되는게 확인된다. *재판매 및 DB 금지

SAIO는 희토류원소 가돌리늄(Gd) 대신 철분을 사용하기 때문에 배출문제를 해결했다고 연구진은 설명했다.

천진우 단장은 "해상도와 안전성을 동시에 만족하는 차세대 조영제를 개발한 것"이라고 말했고, 최병욱 교수는 "뇌졸중, 심근경색, 협심증, 치매 등 뇌심혈관질환 진단 정확도를 높일 것으로 기대된다"고 의미를 부여했다.

이번 연구결과는 국제학술지 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering(IF 18.952))'에 9일 오전 1시(한국시간) 게재됐다.논문명:High-resolution T1 MRI via renally clearable dextran nanoparticles with an iron oxide shell.

☞공감언론 뉴시스 kys0505@newsis.com

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