국내 연구진이 기존보다 조영효과가 3배 이상 우수한 조영제를 개발해 차세대 자기공명영상(MRI) 조영제 시장을 주도할 수 있는 길이 열렸다.
서울대 화학생물공학부 현택환 교수팀은 서울대병원 문우경ㆍ박경수 교수팀과의 공동연구를 통해 ‘강자성 산화철 나노입자(FION)’를 이용한 단일 세포 수준에서의 정밀영상화와 이식된 췌도 세포의 장기간 영상화에 성공했다고 31일 밝혔다.
수술없이 인체 내부의 영상을 실시간으로 촬영하는 MRI는 양전자 단층촬영(PET)에 비해 해상도가 높고, 컴퓨터 단층촬영(CT)에 비해 감도가 뛰어나 질병 진단 방법으로 가장 각광받고 있다. 현재 생체 적합성이 높은 산화철 나노입자가 MRI의 조영제로 사용되고 있지만 더욱 향상된 조영 효과를 얻기 위해서는 자기적 성질이 기존보다 월등히 우수한 나노입자가 필요하다.
현 교수팀은 강자성 산화철 나노입자(FIONㆍferrimagnetic iron oxide nanoparticle)를 합성, 조영제로 활용해 단일 세포 크기까지 MRI 영상으로 관찰하는데 성공했다. 또 당뇨병 치료를 위해 이식된 췌도에서 인슐린이 정상적으로 분비되는지 여부를 실시간으로 알 수 있다는 사실을 쥐와 돼지 동물실험을 통해 입증했다.
현 교수는 “산화철이 나타낼 수 있는 최대의 자기적 성질을 갖고 있는 FION은 페리덱스나MPIO 등 기존의 상용화된 조영제에 비해 조영효과가 2~3배 뛰어나다”면서 “체내에 독성을 갖는 망간이나 코발트 이온 등을 포함하지 않아 실제 임상에서 적용 가능성도 매우 높다”고 설명했다.
연구팀은 이 조영제를 이용해 돼지에게 이식된 췌도를 영상화하는데도 성공해 향후 임상 적용 가능성도 높였다. 현 교수는 “상용화하기 위해서는 영장류에 대한 임상 실험 등 장기간의 후속 연구가 필요하지만 복잡한 생명 현상을 세포 수준에서 영상화할 수 있는 기술을 확보, 이식된 세포를 영상화하는데 성공함으로써 줄기세포치료 등에 MRI의 활용 폭을 높였다는데 큰 의미가 있다”고 밝혔다.
이번 연구결과는 나노 분야의 권위있는 저널인 ‘미국립과학원회보(PNAS)’에 이날 게재됐다.
