세포 단위까지 관찰할 수 있는 MRI(자기공명영상) 조영제를 국내 연구진이 개발했다.
기존 조영제보다 3배 이상 월등한 효과를 보이기 때문에 이식한 세포가 제대로 기능하는지를 오랫동안 선명하게 관찰할 수 있다. 앞으로 줄기세포를 이용한 세포 치료에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
현택환 서울대 중견석좌교수팀은 서울대병원 문우경ㆍ박경수 교수팀과 공동연구를 통해 `강자성 산화철 나노입자를 이용한 단일 세포 수준에서 정밀 영상화와 이식된 췌도 세포의 장기간 영상화`에 성공했다고 지난달 31일 밝혔다. 연구논문은 나노 분야 저널인 미국립과학원회보(PNAS)에 31일 게재됐다.
MRI는 실시간으로 해상도 높은 체내 영상을 얻을 수 있는 방법으로 임상에서 사용되는 여러 진단 방법 중 가장 널리 사용되고 있다. 또 MRI 조영제는 MRI 영상을 더욱 명확하게 만들어 정확한 진단을 가능케 하며 관찰이 어려운 분자 수준 생명 현상까지 영상화할 수 있다.
현재 생체 적합성이 높은 산화철 나노입자가 조영제로 사용되고 있지만 더 향상된 조영 효과를 얻으려면 자기적 성질이 훨씬 우수한 나노입자가 필요하다. 현 교수팀은 강력한 자기적 성질을 갖는 산화철 나노입자(FIONㆍferrimagnetic iron oxide nanoparticle)를 합성해 조영제를 만들었다.
연구진은 새로운 조영제를 이용해 돼지에 이식한 췌도 기능을 MRI 영상으로 실시간 판독할 수 있었다. 췌도는 췌장에 있는 기관으로 혈당량을 낮추는 인슐린을 분비하며 췌도 이식은 당뇨 치료법으로 활용된다. 다만 췌도는 이식 후 면역거부반응으로 쉽게 파괴될 수 있으므로 기능을 실시간으로 모니터링할 필요가 있다. 연구팀은 또 쥐에 주입한 암세포가 이동한 경로도 세포 수준으로 관찰했다. 현 교수는"단일세포를 볼 수 있는 이 조영제를 활용하면 암세포 전이 등 생체 내 생명현상을 규명할 수 있고 나아가 줄기세포 치료 시 줄기세포가 인체에서 어떻게 분화하고 성공적으로 자리 잡는지 파악할 수 있을 것"이라고 말했다.
서울대학교 연구처