전세계 사망원인 1위인 뇌심혈관질환의 진단에 사용되는 자기공명영상(MRI)의 고성능 조영제가 개발됐다. 천진우 기초과학연구원 나노의학연구단 단장(연세대 화학과 교수)과 최병욱 연세대 의대 영상의학과 교수 연구팀은 지금보다 10배 더 정밀한 3차원 혈관지도를 만드는 고성능 MRI 조영제를 개발했다고 9일 밝혔다.

이번 개발된 조영제 ‘SAIO(사이오)’의 입자 크기는 5나노미터로 미세혈관 직경(0.2~0.8㎜)보다 약 1500분의 1 수준으로 작아 몸속 모든 혈관을 구석구석 돌아다닐 수 있다. 뛰어난 해상도를 지녀 혈관을 최대 10배 더 자세히 볼 수 있다.
      
연구팀은 ‘SAIO(사이오)’를 활용해 동물(쥐)의 뇌를 MRI로 촬영해 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 혈관 지도를 만드는 데 성공했다”고 말했다.

현재 MRI 촬영 시 환자에게 ‘가돌리늄’ 조영제를 사용하는데 건강한 사람에서는 가돌리늄이 콩팥으로 배설되지만 만성콩팥병을 심하게 앓고 있는 환자에서는 신원성 전신섬유증이라는 부작용이 나타날 수 있다. 그러나 SAIO는 가돌리늄 대신 철분을 사용해 이러한 문제를 근본적으로 없앴다.

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.

최병욱 교수는 “이번 개발된 조영제가 뇌졸중·심근경색·협심증·치매 등 뇌심혈관질환 진단 정확도를 높일 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링)’(Nature Biomedical Engineering, IF=18.952)의 3월 9일자에 게재됐다.