• 제목/요약/키워드: $^{31}P$-MRS

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이차원 화학변위 기법을 이용한 간 및 심장 $^{31}P$ 자기공명분광에서의 Nuclear Overhauser 효과에 대한 연구 (The Effect of Nuclear Overhauser Enhancement in Liver and Heart $^{31}P$ NMR Spectra Localized by 2D Chemical Shift Technique)

  • 염헌규;이종민;김용선;이상권;서경진;배성진;장용민
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제8권2호
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    • pp.94-99
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    • 2004
  • 목적 : 인체의 심근 및 간조직의 생체내 $^{31}P$ MRS에서 NOE 효과에 의한 분광신호 세기의 증가를 평가하고자 하였으며 또한 동일 장기에서 대사물질에 따른 NOE 효과의 차이를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 열명의 정상 성인군(남:여=8:2, 연령분포=24-32)을 대상으로 1.5T 자기공명영상/분광 장치에서 $^1H-^{31}P$ 이중 튜닝 표면 코일을 사용하여 생체내 $^{31}P$ MRS를 시행하였다. $^{31}P$ MRS 측정은 이차원 화학변위영상기법을 사용하였으며 동일한 파라미터에서 NOE 효과 없이 그리고 $^1H$ decoupling상태에서 NOE 효과에 의한 $^{31}P$ MRS 데이터를 획득하였다. $^{31}P$ MRS raw data의 postprocessing 후 얻어진 스펙트럼에서 주요 대사물질들의 신호증가를 비교하였다. 결과: 간조직의 $^{31}P$ HRS에서 NOE 효과에 의한 신호증가율은 $\alpha-ATP\;(7\%),\;\beta-ATP\;(9\%),\;\gamma-ATP\;(17\%),\;Pi\;(1\%),\;PDE\;(19\%),\;PME\;(31\%)$였다. 간조직의 경우 크리아틴 키나제가 없기 때문에 PCr 신호는 관찰되지 않았다. 심근의 $^{31}P$ MRS은 whole body 코일이 표면 코일보다 우수한 scout 영상을 제공하여 $^{31}P$ MRS의 localization에 유리하였다. $^{31}P$ 심근 다중 체적 스펙트럼에서 , 혈액의 DPG 신호는 심근으로부터 멀어질 수록 증가하는 양상을 나타내었고 NOE 효과에 의한 신호증가율은 $\alpha-ATP\;(12\%),\;\beta-ATP\;(19\%),\;\gamma-ATP\;(30\%),\;PCr\;(34\%),\;Pi\;(20\%),\;PDE\;(51\%),\;DPG\;(72\%)$ 였다. 결론: 간조직에 비해 심근의 경우 큰 신호증가를 보였고 이는 간조직 대사물질들의 $^{31}P$가 심근과는 다른 $^1H$ coupling을 나타냄을 의미한다고 해석할 수 있다.

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Human in-vivo 31P MR Spectroscopy of Benign and Malignant Breast Tumors

  • Jeong Mi Park;Jae Hyung Park
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제2권2호
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    • pp.80-86
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    • 2001
  • Objective: To assess the potential clinical utility of in-vivo 31P magnetic resonance spectroscopy (MRS) in patients with various malignant and benign breast lesions. Materials and Methods: Seventeen patients with untreated primary malignant breast lesions (group I), eight patients with untreated benign breast lesions (group II) and seven normal breasts (group III) were included in this study. In-vivo 31P MRS was performed using a 1.5 Tesla MR scanner. Because of the characteristics of the coil, the volume of the tumor had to exceed 12 cc (3×2×2 cm), with a superoinferior diameter at least 3 cm. Mean and standard deviations of each metabolite were calculated and metabolite ratios, such as PME/PCr, PDE/PCr, T-ATP/PCr and PCr/T-ATP were calculated and statistically analyzed. Results: Significant differences in PME were noted between groups I and III (p=0.0213), and between groups II and III (p=0.0213). The metabolite ratios which showed significant differences were PME/PCr (between groups II and III) (p=0.0201), PDE/PCr (between groups I and III, and between groups II and III) (p=0.0172), T-ATP/PCr (between groups II and III) (p=0.0287), and PCr/T-ATP (between groups II and III) (p=0.0287). There were no significant parameters between groups I and II. Conclusion: In-vivo 31P MRS is not helpful for establishing a differential diagnosis between benign and malignant breast lesions, at least with relatively large lesions greater than 3 cm in one or more dimensions.

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인($^{31}$P) 자기공명분광법을 사용하여 사립체 근질병환자와 정상인과의 대사물질 비교조사 (Metabolic Abnormalities in Patients with Mitochondrial Myopathy Evaluated by In Vivo $^{31}$P Magnetic Resonance Spectroscopy)

  • Bo-Young Choe
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제2권1호
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    • pp.89-95
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    • 1998
  • 목적 : 인($^{31}P$) 자기공명분광법을 사용하여 사립체 근병(mitochondria myopathy) 환자의 대퇴부 근조직의 대사물질의 변화를 정상인과 비교조사하였다. 대상 및 방법 : 사립체 근병환자 10명과 정상인 10명을 대상으로 1.5T MRI/MRS 장비를 사용하여 인($^{31}P$) 자기공명분광법을 적용하였다. 오른쪽 대퇴부위의 근조직에 $4{\;}{\times}{\;}4{\;}{\times}4{\;}cm^{3}$ 의 관심부위 (volume of interest ; VOI)를 선정하여 image selected in vivo spectroscopy (ISIS)를 저용하였다. 인대사불질의 정\ulcorner분석은 Marquart algorithm을 사용하였다. 결과 : 사립체 근병환자의 특징은 정상인과 비교하여 Pe/PCr 대사비율이 상당히 증가하고 (P=0.003), ATP/PCr 대사비율은 상당히 감소하였다(p=0.004). 특히 ATP 중 ${\beta}-ATP/PCr$ 비율의 변화가 가장 심하게 나타났다. 환자군과 정상군의 pH 차이는 통계학적으로 큰 의의는 없었다. 결론 : 인($^{31}P$) 자기 공명분광법은 사립체 근병환자의 대퇴부 근조직의 ATP/PCr 과 Pi/PCr 대사비율을 토대로 유용한 임상 평가 자료를 제공하고, 따라서 근대사물질의 질병을 이해하는데 도움을 줄 것으로 사료된다.

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Optimization of Conditions for the Maximum Bacteriocin Production of Enterococcus faecium DB1 Using Response Surface Methodology

  • Choi, Hye-Young;Kim, Joon-Soo;Kim, Wang-June
    • 한국축산식품학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.176-182
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    • 2011
  • The bacteriocin-producing lactic acid bacteria Enterococcus faecium DB1 was isolated from Korean traditional gajami sikhae. Culture conditions were optimized by response surface methodology (RSM) to maximize bacteriocin DB1 production. E. faecium DB1 displayed the highest bacteriocin activity when grown in modified MRS medium containing sucrose, rather than glucose, as a carbon source. The effects of temperature, initial pH, and sucrose concentration were tested to determine the optimum conditions for maximum bacteriocin production by E. faecium DB1. A central composite design was used to control the three variables in the experiment. RSM revealed that the optimum values for bacteriocin production were 27.66 g/L sucrose, temperature of $34.37^{\circ}C$, and an initial pH of 6.54. A 2.08-fold increase in bacteriocin production was obtained with sucrose-containing MRS medium compared to production in standard MRS medium.

젓갈에서 분리한 Lactococcus lactis SA72에 의한 Lacticin SA72의 생산 최적화 (Optimization for Lacticin SA72 Production by Lactococcus lactis SA72 Isolated from Jeot-gal.)

  • 백현동;구경모;김진곤;이나경
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.46-50
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    • 2003
  • 젓갈에서 분리된 Lactococcus lactis SA72균주로부터 유용 박테리오신인 lacticin SA72의 생산을 최적화하기 위해 배양용 배지 및 배양조건을 검토하였다. 유산균의 대표적인 배양 배지인 BHI, MRS, Ml7배지에 대해서 검토한 결과, 이중 MRS배지가 최적 배지로 결정되었다. 이 MRS배지에 0.5% glucose를 첨가한 경우, 더 높은 활성을 얻을 수 있었다. pH의 영향을 검토하였을 때는, 초기 pH에서는 pH 7이었고, 발효조에서의 배양기간 동안 pH 6으로 조절할 때가 높은 활성을 보였다. 배양온도는 $32^{\circ}C$로 유지할 때가 활성이 우수하였다. 회분식 배양에서는 최대 3,200AU/m1을 얻을 수 있었으며, 유가식 배양으로 10g/1 glucose를 주기적으로 공급하였을 때 , 약 6,400 AU/ml로 가장 높은 활성을 얻을 수 있었다.

$^{31}P$ 자기 공명분석법을 이용한 만성 폐질환 환자에서의 골격근대사 이상에 관한 연구 (Assessment of Abnormality in Skeletal Muscle Metabolism in Patients with Chronic Lung Desease by $^{31}P$ Magnetic Resonance Spectroscopy)

  • 조원경;김동순;임태환;임채만;이상도;고윤석;김우성;김원동
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제44권3호
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    • pp.583-591
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    • 1997
  • 연구배경 : 만성폐질환 환자들의 운동 능력 감소의 한 기전으로 제시되고 있는 골격근의 기능 저하는 질환의 병태생리에 기인하는 만성적인 저산소증으로 야기되는 산소성 인산화과정의 장애로 인한 근육 대사과정의 변화가 주요 원인으로 알려져 있다. 그러나 저산소증은 없으나 운동시 호흡곤란을 호소하며 운동능력의 감소를 나타내는 만성폐질환 환자들에서도 이러한 근육 대사 과정의 변화가 나타나는지에 대해서는 연구된 바 없다. 이에 저자들은 $^{31}P$ MRS를 이용하여 이들에서 전박 골격근의 대사 변화를 비슷한 연령의 정상인의 대사와 비교 관찰하므로써, 이들에서도 운동 능력 감소의 한기전으로서 역시 골격근의 대사 변화가 관여할 가능성을 알아보고자 하였다. 연구방법 : 6 명의 만성폐쇄성폐질환 남자 환자 및 1명의 폐유육종증 남자 환자와 5명의 비슷한 연령의 건강한 성인 남자들의 전박근을 대상으로 $^{31}P$ MRS 검사를 실시하였다. 환자군의 평균 연령은 $56.7{\pm}12.1$세였으며 대조군의 평균 연령은 $51.6{\pm}13.6$세였다. 각 대상인의 전박 골격근을 대상으로 $^{31}P$ MRS검사를 안정시, 운동시 및 20분간의 회복시에 걸쳐 시행하였으며, 검사 중 계산된 세포내 산소성인산화 능력을 반영하는 Pi/PCr(inorganic phosphate/phosphocreatine)의 비와 세포내 pH(pHi)의 변화를 양군간에 비교하였다. 결 과 : 안정시 골격근 세포내 pHi는 양군간에 차이가 없었으나, 운동시작 2분후 pHi는 환자군이 $6.82{\pm}0.1$, 대조군이 $6.97{\pm}0.05$로 환자군에서 유의하게 낮았다. 그러나 극심한 피로상태에서 pHi는 환자군이 $6.70{\pm}0.10$, 대조군이 $6.78{\pm}0.09$로 환자군이 낮은 경향을 보였으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 근육세포 내 산소성인산화 능력이 지표인 Pi/PCr은 안정시, 운동중 및 극심한 피로상태에서 모두 양군간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 회복시 초기 4분간에 걸쳐 관찰한 Pi/PCr의 회복 및 pHi가 안정시 50%수준으로 회복되는데는 시간은 양군간에 차이가 없었으며, 운동지속 시간도 유의한 차이는 없었다.

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Quantitative Evaluation of the First Order Creatine-Kinase Reaction Rate Constant in in vivo Shunted Ovine Heart Treated with Oxandrolone Using Magnetization Transfer 31P Magnetic Resonance Spectroscopy (MT-31P-MRS) and 1 H/31P Double-Tuned Surface Coil: a Preliminary Study

  • Thapa, Bijaya;Dahl, Marjanna;Kholmovski, Eugene;Burch, Phillip;Frank, Deborah;Jeong, Eun-Kee
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제22권1호
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    • pp.26-36
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    • 2018
  • Purpose: Children born with single ventricle physiology demonstrate poor growth rate and suffer from malnutrition, which lead to increased morbidity and mortality in this population. We assume that an anabolic steroid, oxandrolone, will promote growth in these infants by improving myocardial energy utilization. The purpose of this paper is to study the efficacy of oxandrolone on myocardial energy consumption in these infants. Materials and Methods: We modeled single ventricle physiology in a lamb by prenatally shunting the aorta to the pulmonary artery and then postnatally, we monitored cardiac energy utilization by quantitatively measuring the first order reaction rate constant, $k_f$ of the creatine-kinase reaction in the heart using magnetization transfer $^{31}P$ magnetic resonance spectroscopy, home built $^1H/^{31}P$ transmit/receive double tuned coil, and transmit/receive switch. We also performed cine MRI to study the structure and dynamic function of the myocardium and the left ventricular chamber. The spectroscopy data were processed using home-developed python software, while cine data were analyzed using Argus software. Results: We quantitatively measured both the first order reaction rate constant and ejection fraction in the control, shunted, and the oxandrolone-treated lambs. Both $k_f$ and ejection fraction were found to be more significantly reduced in the shunted lambs compared to the control lambs, and they are increased in oxandrolone-treated lambs. Conclusion: Some improvement was observed in both the first order reaction rate constant and ejection fraction for the lamb treated with oxandrolone in our preliminary study.

김치에서 분리한 Lactobacillus plantarum K74의 GABA 생산 및 생리적 특성 (Physiological Characteristics and GABA Production of Lactobacillus plantarum K74 isolated from Kimchi)

  • 박선영;심혜영;김기성;임상동
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제31권2호
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    • pp.143-152
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    • 2013
  • 본 연구는 김치로부터 GABA 생성능이 우수한 젖산균을 분리 및 동정하고, 이 균주의 생리적 특성을 규명하여 상업적으로의 이용가능성을 검토하고자 실시하였다. 이를 위해 MSG 2%가 첨가된 MRS broth에 $37^{\circ}C$에서 18시간 배양한 후 GABA 함량이 $50{\mu}g/mL$ 이상 생산하는 75개의 균주를 1차로 선별하였으며, $90{\mu}g/mL$ 이상 생산하는 5 균주를 2차로 선별하였고, 선발된 5 균주를 MSG 1%, 2% 및 3% 함유된 MRS 배지에 각각 배양한 결과, K74 균주가 최종 선발되었다. K74 균주는 MSG 1%가 첨가된 MRS broth에서 GABA 함량이 $134.52{\mu}g/mL$이었고, MSG 2%와 3%가 첨가된 MRS broth에서GABA 함량이 각각 $212.27{\mu}g/mL$$234.63{\mu}g/mL$이었으며, 동정 결과 L. plantarum K74라고 명명되었다. L. plantarum K74의 최적 생장 온도는 $34^{\circ}C$이었으며, pH 4.4에 도달하기까지 18시간이 소요되었다. L. plantarum K74는 또한 답즙산과 산성의 pH에서 모두 우수한 생존력을 나타냈으며, 발암효소인 ${\beta}$-glucuronidase를 생성하지 않고 유당분해효소인 ${\beta}$-galactosidase를 약간 생성하는 것으로 나타났다. 항생제 내성 실험 결과 Kanamycin, Polymyxin B, Streptomycin에 내성을 Novobiocin, Bacitracin, Penicillin-G, Methicillin에감수성을나타냈으며, Escherichia coli와Salmonella typhimurium에 각각 54.9%와 46.3%의 억제 효과를 지니고 있고, Staphyloccous aureus에 대해서는 거의 억제 효과가 없는 것으로 나타났다.

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