▲ IBS 나노의학연구단 천진우 단장(왼쪽)과 연세의대 영상의학과 최병욱 교수

현행 조영제보다 10배나 더 정밀한 3차원 혈관 지도를 만드는 고성능 MRI 조영제 SAIO(사이오)가 국내 연구팀에 의해 개발됐다.

SAIO는 고도로 해상도와 안전성을 동시에 만족시킴으로써 차세대 조영제로 부상할 것으로 기대되고 있다.

SAIO는 Supramolecular Amorphous-like Iron Oxide의 약자이다.

대전 유성구 소재 기초과학연구원(IBS)의 나노의학 연구단 천진우 단장(연세대 화학과 교수)과 연세의대 영상의학과 최병욱 교수 공동연구팀은 이 같은 성과를 담은 논문을 9일 오전 1시 국제학술지 <Nature Biomedical Engineering(IF 18.952)>에 발표했다.

그에 따르면 새로 개발된 조영제 SAIO는 5나노미터의 크기로, 미세혈관 직경(0.2~0.8밀리미터)보다 약 1,500배 정도로 작아 몸속의 모든 혈관을 구석구석 돌아다닐 수 있다. 또한 뛰어난 해상도를 지녀 혈관을 최대 10배 더 자세히 볼 수 있다.

실제로 SAIO를 활용해 쥐의 뇌를 MRI로 촬영했을 때 머리카락 굵기(100㎛)만 한 미세혈관까지 선명하게 볼 수 있는 3차원 정밀 MRI 뇌혈관 지도가 만들어졌다.

▲ SAIO를 써서 쥐의 뇌를 MRI로 촬영했을 때 미세혈관까지 선명하게 볼 수 있는 3차원 정밀 MRI 뇌혈관 지도가 구현됐다.

이에 대해 천진우 나노의학 연구단장은 “지금의 MRI 기술이 큰 고속도로만 보는 수준이라면 SAIO를 이용해 촬영한 MRI 영상은 좁은 골목길까지 자세히 관찰할 수 있다”고 비유했다.

현재 MRI 촬영에는 ‘가돌리늄’ 조영제가 사용된다. 건강한 사람에서는 가돌리늄이 콩팥으로 배설되지만, 만성콩팥병을 심하게 앓는 환자에서는 신원성 전신섬유증이라는 부작용이 생길 수 있다. 그러나 SAIO는 가돌리늄 대신 철분을 사용하기 때문에 이러한 문제가 근본적으로 나타나지 않는다.

SAIO 조영제는 동물실험에서 MRI 촬영 후 소변으로 완전히 배출되는 것으로 확인됐다. 실험에서는 SAIO 주입 전ㆍ후에 쥐의 방광이 MRI로 촬영됐다. 이를 통해 봤을 때 시간이 지나면서 SAIO가 방광으로 모였으며, 방광에 모인 SAIO가 소변으로 배출됐다.

최병욱 교수는 “SAIO 조영제가 뇌졸중, 심근경색, 협심증, 치매 등 뇌심혈관질환의 진단 정확도를 크게 높일 것”으로 기대했다.

이 연구는 보건복지부 선도형연구중심병원사업과 과학기술정보통신부 IBS의 지원으로 이루어졌다.