미세혈관까지 선명하게…MRI 해상도 10배 높이는 조영제 개발

나노의학연구단·연세대 공동 연구
고성능 MRI 조영제 '사이오' 개발
미세혈관까지 선명히 관찰 가능
소변으로 전량 배출돼 부작용도 줄여

조영제 '사이오'의 크기는 5nm(나노미터) 크기로 미세혈관 직경(0.2~0.8밀리미터(mm))보다 약 1500배 정도 작아 몸속 모든 혈관을 구석구석 돌아다닐 수 있다. 또한 뛰어난 해상도를 지녀 혈관을 최대 10배 더 자세히 볼 수 있다. IBS 제

국내 연구진이 지금보다 10배 더 정밀하게 혈관을 관찰할 수 있는 자기공명영상(MRI) 조영제를 개발했다.

기초과학연구원(IBS)은 천진우 나노의학연구단 단장과 최병욱 연세대 의대 교수 공동연구팀이 3차원(3D) 혈관 지도를 만드는 고성능 MRI 조영제 ‘사이오(SAIO)’를 개발했다고 8일 밝혔다.

사이오의 크기는 5nm(나노미터)로 미세혈관 직경보다 약 1500배 작다. 몸속 모든 혈관을 구석구석 돌아다닐 수 있다.

'사이오' 조영제는 동물실험에서 MRI 촬영 후 소변으로 완전히 배출됐다. 실험에서는 사이오 주입 전, 후로 쥐의 방광을 MRI로 촬영했다. 시간이 지남에 따라 사이오가 방광으로 모이는 것을 확인했고, 방광에 모인 사이오는 소변으로 배출됐다. IBS 제공

연구팀은 사이오를 통해 쥐의 뇌를 MRI로 촬영했다. 그 결과 머리카락 굵기(100마이크로미터(µm))만 한 미세혈관까지 선명히 볼 수 있는 3D 정밀 MRI 뇌혈관 지도를 구현해내는 데 성공했다.

천진우 단장은 “지금의 MRI 기술이 큰 고속도로만 보는 수준이라면 사이오를 이용해 촬영한 영상은 좁은 골목길까지 자세히 관찰할 수 있는 셈”이라고 설명했다.

'사이오' 조영제는 동물실험에서 MRI 촬영 후 소변으로 완전히 배출됐다. 실험에서는 사이오 주입 전, 후로 쥐의 방광을 MRI로 촬영했다. 시간이 지남에 따라 사이오가 방광으로 모이는 것을 확인했고, 방광에 모인 사이오는 소변으로 배출됐다. IBS 제공

사이오는 MRI 조영제의 부작용도 줄일 것으로 기대된다. 현재 MRI 촬영 시 환자에게는 ‘가돌리늄’ 조영제가 투여된다. 건강한 사람은 가돌리늄을 콩팥으로 배설한다. 그러나 만성콩팥병을 심하게 앍고 있는 환자에게는 신원성전신섬유증 등의 부작용이 발생할 수 있다. 사이오는 가돌리늄 대신 철분을 사용해 이 같은 문제를 없앴다. 연구팀은 실제 동물실험 과정에서 조영제가 MRI 촬영후 소변으로 완전히 배출되는 것을 확인했다.

최병욱 교수는 “이번 연구를 통해 뇌졸중, 심근경색, 협심증, 치매 등 뇌심혈관질환 진단 정확도를 높일 것으로 기대한다”고 말했다. 연구는 IBS, 보건복지부 선도형연구중심병원사업과 과학기술정보통신부 지원으로 이뤄졌다. 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’에 9일 게재됐다.

최한종 기자 onebell@hankyung.com