[서울=뉴스핌] 나은경 기자 = 기초과학연구원(IBS) 나노의학 연구단 소속 천진우 단장(연세대 화학과 교수)과 최병욱 연세대 의대 영상의학과 교수 공동연구팀은 지금보다 10배 더 정밀한 3차원 혈관 지도를 만드는 고성능 MRI 조영제를 개발했다고 9일 밝혔다.

뇌·심혈관질환은 돌연사의 주요 원인으로 전 세계 사망원인 1위다. 조영제는 위험을 조기 진단하기 위해 뇌와 심장의 혈관이 좁아졌거나, 막혔는지를 진단하기 위해 MRI 촬영을 할 때 사용된다.

[서울=뉴스핌] 나은경 기자 = 기존 조영제를 활용한 MRI 영상과 SAIO의 MRI 영상 비교 [사진=IBS] 2021.03.08 nanana@newspim.com

이번에 개발된 조영제 '사이오(SAIO)'의 크기는 5나노미터 크기로 미세혈관 직경(0.2~0.8밀리미터)보다 약 1500배 정도 작아 몸속 모든 혈관을 구석구석 돌아다닐 수 있다. 해상도도 뛰어나 혈관을 최대 10배 더 자세히 볼 수 있다.

실제로 '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.

천 단장은 "지금의 MRI 기술이 큰 고속도로만 보는 수준이라면, SAIO를 이용해 촬영한 MRI 영상은 좁은 골목길까지 자세히 관찰할 수 있다"며 "정밀한 3차원 혈관 지도를 만드는 데 성공했다"고 강조했다.

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

천 단장은 "해상도와 안전성을 동시에 만족하는 차세대 조영제를 개발했다"고 했고, 최 교수는 "뇌졸중, 심근경색, 협심증, 치매 등 뇌심혈관질환 진단 정확도를 높일 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구결과는 기초과학연구원, 보건복지부 선도형연구중심병원사업과 과학기술정보통신부 지원으로 수행됐고, 국제학술지 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering(IF 18.952))'에 이날 오전 1시(한국시간) 게재됐다.

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