MRI와 약물 반응의 관계엔 뭐가 있나요?

Question

나이

18

성별

여성

안녕하세요! 물리학1 탐구를 하고 있는 고2 학생입니다. 제목과 같이 탐구 주제를 정했는데 관련 학술자료가 많이 없어서 질문 남겨요. 약학연구원 희망하고 있습니다. MRI가 약물 반응을 관찰하는 데 어떻게 활용될 수 있고 조직 내 수소 원자의 밀도 및 자기적 환경 변화를 감지하여 약물의 효과를 실시간으로 분석할 수 있다는데 이 원리에 대해서 구체적으로 알고 싶습니다. 도와주세요ㅜㅜ

Answer 1

안녕하세요. 장은혜 약사입니다.

말씀하신 것처럼 MRI는 수소 원자의 밀도 및 자기적 환경 변화를 감지할 수 있습니다.

사람 체내 조직에는 수소 원자 (주로 물과 지방에 존재)가 아주 많이 포함되어 있습니다.

수소 원자는 자기장 내에서 특정 방향으로 정렬되는 성질이 있어 MRI로 강한 자기장을 형성하면 수소 원자를 정렬시키고, 여기에 RF펄스를 가하면 수소원자가 에너지를 흡수하면서 정렬방향이 바뀝니다. RF 펄스를 끄면 원래 상태로 돌아가면서 에너지를 방출합니다. MRI는 이 방출 신호를 감지하는 것이지요.

약물이 효과를 작용할 때 세포 내 수분 함량이 변하거나 혈류량이 증가/감소할 수 있습니다 (약에 따라 다르겠지요). 예를 들어 항암제가 종양 조직을 파괴하면 주변 조직의 부피와 수분 농도가 변합니다. 이를 MRI가 감지하는 것이지요.

또 다른 예로는 혈관확장제나 항혈전제와 같은 심혈관계 약물들이 혈류량을 증가시키므로, 약물이 혈류 개선에 미치는 영향을 MRI로 관찰 할수도 있지요.

이에 MRI기반 약물 반응 분석이 다양한 분야에서 응용될수 있습니다.