본 연구에서는 UVB에 조사된 NIH3T3 세포에서 세포고사와 DNA 단사절단에 미치는 fisetin후처리의 효과에 대해서 연구하였다. 세포에 UVB $(200J/m^2)$를 조사하고 정상배지에서 48시간 배양한 세포의 세포고사에 수반되는 핵분절은 50% 정도의 세포에서 관찰되었다. 흥미롭게도 배양배지에 fisetin이 첨가될 경우 핵분절을 보이는 세포의 빈도는 상당한 감소를 보였다. 알칼리 아가로스 겔에 의한 DNA 단사절단 분석에서 자외선 조사 후 fisetin처리는 정상배지 배양시보다 단사절단의 빈도를 감소시켜 DNA크기의 증가를 유도하였는데 이는 fisetin이 UVB에 의한 DNA 상해의 회복에 긍정적 효과를 나타냄을 시사한다 Western blot 분석에 의해 fisetin은 자외선 조사에 의해 활성화되는 p53의 수준을 유의한 수준으로 감소시키며 자외선 상해의 결과 세포주기의 정지에 수반되는 PCNA의 감소 경향을 다소 완화시켰다. 이러한 결과들은 fisetin이 DNA 회복의 활성을 통해 세포고사의 감소에 기여하며 이 과정에서 p53 및 PCNA의 수준변화와 관련하여 행동함을 시사한다.
핵연료의 피복관은 핵분열로부터 발생하는 방사성 핵분열생성물이 외부로 유출되는 것을 차단하는 첫번째 방어막의 역할을 하며, 피복관의 건전성은 정상 상태는 물론 이고 사고시에도 위해한 핵분열생성물의 방출을 억제하는 역할을 충분히 수행할 수 있도록 유지되어야 한다. 단사정 산화막 영역에서만 수증기 압력에 의한 산화가속 효과가 존재하는데, 아직 이를 설명할 수 있는 산화속도 모형이 설정되어 있지 않은 상태이다. 본 연구에선 실험자료를 근거로 하여, 절실히 요구되는 $1000^{\circ}C$ 이하 영역에서 의 수증기 압력을 고려한 산화속도식을 개발하여, 보다 정확한 원전 사고해석이 가능 하도록 하는데 기여하려 한다.
$ZrOCl_2{\cdot}8H_2O$ 수용액과 $NH_4OH$ 수용액을 반응시켜 얻은 지르코니아 수화물을 반응조건으로 100∼250$^{\circ}$C, 1∼48시간과 1, 5 M NaOH 수용액에서 수열합성하여 결정형 나노크기의 지르코니아 분말을 제조하였다. 수열합성 온도가 낮을 경우 구형의 정방정상 나노입자가 합성되었으며, 합성온도가 증가하면서 입자크기의 증가 및 입자모양도 막대상으로 변하면서 결정상도 단사정상을 나타내었다. NaOH 용액의 몰 농도가 증가함에 따라 합성된 입자의 폭과 길가 크며 장단축비는 감소하였다. 반면에 NaOH 용액의 농도가 낮을 경우 입자 길이가 폭에 비해 상대적으로 크고, 이에 따라 장단축비가 큰 막대상 입자가 합성되었다.
침지노즐(SEN)의 재료로 사용되는 지르코니아/흑연 재질에서 용강 및 슬래그에 의한 침식의 형태를 살펴본 결과, 침식의 첫번째 기구는 부분안정화 지르코니아 내 안정화제인 CaO가 용강 및 슬래그에 의해 용해되면서 입방정 안정화 지르코니아가 단사정상으로 상전이하여 일어났는데, 상전이 시 부피팽창에 의한 균열이 발생하고 파괴가 진행되었고, 이로 인하여 미세 $ZrO_2$입자의 용해 및 탈락이 촉진되었다. 침식의 두 번째 기구는 슬래그가 큰 c-$ZrO_2$입자의 입계를 따라 침투하여 작은 입자들로 분리시키고, 작은 입자들이 용강과 슬래그에 탈락되어 진행되었다. 마지막 기구로는 입방정 지르코니아와 흑연이 반응하여 다공질의 미세한 ZrC 상을 형성하고, 이들이 slag에 용해되면서 침식이 진행되었다.
PVA를 첨가하여 제조한 collloidal $ZrO_2$ 졸에 있어서 입자의 분산성 및 입성장에 미치는 PVA의 영향을 고찰하였다. 적정량의 PVA를 첨가하여 제조된 colloidal 졸은 균일한 흡착층의 형성으로 입자간의 응집이 효과적으로 억제된 분산이 양호한 안정된 졸이었으며 이러한 분산성은 PVA가 $ZrO_2$ 일차입자 표면에 흡착층이 형성되어 입성장을 억제하기 때문이었다. $ZrO_2$ 입자의 핵생성은 수화반응 초기에 대부분 일어났으며, 숙성 시간 에 따라 판상의 단사정상 입자가 성장하였는데 PVA의 첨가량이 증가할수록 입성장 속도와 반응수율이 감소하였다. PVA 첨가에 의해 잘 분산된 현탁액으로부터 제조된 충진체는 입자가 고르게 배열되고 응집체간에 형성된 기공이 균일하였다.
지르코니아 나노분말을 수열합성법으로 제조하였으며, 반응온도, 반응시간, 침전제의 종류 및 농도, 전구체의 종류를 실험 변수로 하였고, 각각의 제조된 분말을 X-선 회절(XRD)과 주사전자현미경(FE-SEM)을 통해 입자크기 및 결정상을 측정하였다. 침전제의 농도 증가에 따라 지르코니아 입자크기가 증가하였으며, 입자의 결정화도도 높아졌고, KOH 보다 NaOH 침전제를 사용하였을 경우, 입자 성장 속도가 증가하였다. 이는 입자의 크기 컨트롤에 있어 NaOH를 사용하는 경우보다 KOH를 사용하는 것이 더 효과적이었다. 4 h의 수열반응시간에서는 4 h의 수열반응시간에서는 비정질의 지르코니아 입자가 발견되었지만, 8 h 이상 합성 시, 단사정상의 지르코니아 입자가 생성됨을 확인하였고, 반응시간이 길어짐에 따라 지르코니아 입자의 폭이 소폭으로 줄어들고, 길이는 소폭 늘어남을 확인하였다. 동일한 합성 조건에서 전구체로서 zirconium (IV) acetate, zirconium nitrate, zirconium chloride 중에서 zirconium chloride를 사용하여 합성하였을 경우, 입자의 크기가 가장 작게 형성되었다.
하와이 제도 남단에 위치한 하와이섬의 킬라우에아 화산은 16세기 이래로 1982년 9월까지 계속적이고 간헐적인 분출로 형성된 화산체이다. 킬라우에아 화산 정상부 분화구 지역을 중심으로 야외지질조사, 체계적인 시료채취, 암석기재학 및 지구화학적인 특성분석을 수행하였다. 구성광물로는 주요 반정광물인 감람석을 비롯하여, 단사휘석, 사장석, 불투명광물등의 반정광물과 유리질 기질로 구성된다. 단사휘석과 사장석에서는 취반상조직, 사장석 반정에는 누대구조가 간간히 관찰되었다. 주원소 함량에서 $K_2O$, $P_2O_5$, $TiO_2$는 MgO 함량이 감소할 때 증가하는 경향을 보이고 $Al_2O_3$와 CaO는 변곡점을 보이는데 Al은 사장석, Ca는 사장석과 단사휘석의 결정화와 각각 밀접한 관련이 있는 것으로 해석된다. 감람석의 Fo%값은 60에서 90까지 넓은 변화폭을 가지고 Fo%에 대한 감람석 주원소 값에서 MnO와 FeO는 감소하며 반대로 $SiO_2$, MgO와 NiO는 증가한다. 킬라우에아 화산 현무암의 Ni함량의 변화는 감람석의 모드 함량과 감람석 결정 내의 Ni함량의 변화에 의하여 규제되는 것으로 생각된다.
목적: 본 연구의 목적은 유색의 단일구조 지르코니아의 이축 굴곡 강도와 경도를 평가하고, 착색 용액의 적용에 따른 지르코니아의 강도 변화를 알아보는 것이다. 재료 및 방법: 단일 구조 지르코니아 시편(Eclipse V2.0, AMS, Korea)을 동일 크기의 디스크 형태로 밀링하고, 지르코니아 착색 용액의 적용 시간에 따라 4개의 군으로 분류(n = 12)하였다(PU, ST, OV, PS). 각 시편의 이축 굴곡 강도를 측정하고, Vickers 경도를 측정했다. 파절 시험 이후, 파절된 시편을 이용하여, X-선 회절 분석을 시행하였다. 결과 분석은 One-way ANOVA를 이용하여 분석했다. 결과: 2축 굴곡 강도 실험에서는 그룹 간에 유의한 차이가 없었다. 하지만 Vickers 경도 실험에서 제조사 지시대로 착색용액을 적용한 그룹이 착색 용액을 적용하지 않은 그룹보다 유의하게 값이 높았다 (P = .038). 나머지 그룹 간 Vickers 경도는 유의한 차이가 없었다 (P > .05). X-ray 회절 분석 결과 모든 군의 X-ray 회절 분석 상에는 정방정상의 특이적 피크를 보여주었고, 모든 단사정상 분율은 25%미만이었다. 결론: 지르코니아 착색용액의 적용 여부 및 적용 시간은 이축 굴곡 강도에 유의한 영향을 미치지 않았다. Vickers 경도는 제조사 지시대로 착색 용액을 적용한 그룹과 착색 용액을 적용하지 않은 그룹 간에는 유의한 차이가 있었으나, 나머지 그룹 간에는 유의한 차이가 없었다. 본 실험에 사용한 지르코니아 시편의 이축 굴곡 강도 결과는 치과용 세라믹 용도에 따른 최소 굴곡 강도 기준의 Class 5에 해당하였다.
자외선에 의한 유전독성의 감소에 미치는 홍삼추출물의 영향을 배양 NIH3T3 세포계에서 분석하였다. 자외선을 조사한 후 정상 배지에서 배양한 시간간격에 따라 세포의 생존률은 증가하였는데 홍삼추출물이 함유된 배지에서 배양한 경우는 약 15%정도 증가한 생존률을 보였다. 자외선을 조사한 후 감소된 DNA복제가 정상배지 배양시간에 따라 증가하는 정도도 홍삼추출물을 후처리할 경우 현저한 증가를 보였다. 자외선 상해를 회복하기 위한 절제회복능은 홍삼추출물을 처리할 경우 유의미한 증가를 보였다. 이러한 절제회복과정 중 효소에 의한 절제단계가 홍삼추출물 처리에 의해 활성화됨을 단사절단 분석을 통하여 규명하였다. 이상의 결과는 홍삼추출물이 자외선 상해의 절제회복에 유의미한 증가를 보이며 따라서 유전독성을 감소시키는 항노화제로써 사용할 수 있음을 시사한다.
알킬화제인 MMS에 의한 유전독성의 감소에 미치는 홍삼추출물의 영향을 배양 NIH3T3 세포계에서 분석하였다. 1mM의 MMS를 30분간 처리한 후 정상 배지에서 배양한 시간간격에 따라 세포의 생존률은 증가하였는데 홍삼추출물이 함유된 배지에서 배양한 경우는 약 17%정도 증가한 생존률을 보였다. MMS 처리 후 감소된 DNA 복제가 정상배지 배양시간에 따라 증가하는 정도도 홍삼추출물을 후처리할 경우 현저한 증가를 보였다. MMS 상해를 회복하기 위한 절제회복능은 홍삼추출물을 처리할 경우 유의미한 증가를 보였다. 이러한 절제회복과정 중 효소에 의한 절제단계가 홍삼추출물 처리에 의해 활성화됨을 단사절단 분석을 통하여 규명하였다. 자외선 상해의 경우와 비해서 MMS 상해의 절제단계를 활성화하는 홍삼의 효과는 약간 떨어지는 것으로 보이나, MMS 상해회복의 전과정에 대한 홍삼의 효과는 자외선의 경우와 유사하였으며, MMS 상해에 의한 DNA 복제억제의 완화나 세포생존률은 자외선의 그것들보다 홍삼에 의해 더 증가된 측면을 보였다. 이상의 결과는 홍삼추출물이 MMS 상해의 절제회복에 유의미한 증가를 보이며 따라서 유전독성을 감소시키는 항노화제로써 사용할 수 있음을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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