• 제목/요약/키워드: 생체복합재료

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큰느타리(King Oyster Mushroom) 재배시스템을 활용한 녹각영지버섯(Ganoderma lucidum) 적정 재배온도 (Appropriate temperature of antler-shaped Ganoderma lucidum using King Oyster Mushroom Cultivation System)

  • 조우식;김민경;황재순
    • 한국버섯학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.183-185
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    • 2022
  • 여름철 버섯소비 부진으로 일부 농가에서는 여름철에 생산을 중단하는 등, 고소득 버섯작목 복합영농의 필요성이 제기됨에 따라, 녹각영지버섯을 새송이버섯 재배사를 이용하여 생산 가능 여부를 확인하고자 시험을 실시하였다. 배지재료로 사용한 참나무톱밥과 미강의 화학적 특성을 조사한 결과 T-N은 주재료인 참나무톱밥이 0.28%, 영양원인 미강이 2.2%로 나타났으며, pH는 참나무톱밥 6.0, 미강 6.6로 주재료인 참나무톱밥은 약산성을 나타내었고, 영양원인 미강은 중성을 나타내었다. 녹각영지버섯 자실체 수량특성을 조사한 결과, 초발이 소요일수는 25℃ 5~6일, 30℃ 3~5일이었으며, 대의 길이는 25℃에서 57.5 mm, 30℃에서 92.2 mm였고, 생체중은 25℃에서 43g, 30℃에서 50 g으로 30℃에서 우수하였다. 본 시험을 통하여 하절기에 새송이버섯 재배사를 녹각영지버섯 재배에 활용이 가능함을 확인하였다.

하지 절단환자의 보행 능력 향상을 위한 에너지 저장형 의족의 유연 용골 설계를 위한 기초연구 (A Basic Study on the Design of the Flexible Keel in the Energy-Storage Prosthetic Foot for the Improvement of the Walking Performance of the Below Knee Amputees)

  • 장태성;이정주;윤용산;임정옥
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.519-530
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    • 1998
  • 본 논문에서는 하지 전단 환자의 보행 성능을 개선하고, 활동성을 증대시긴 목적으로 에너지 저장형 의족의 유연 용골 선계를 위한 기초 연구를 수행하였다. 문헌에서 얻을 수 있는 2차원 시상면에서의 정성걸음새와 인체측정 데이터를 분석하여, 의족의 유연 용골 기초 구조 모델을 제시하였다. 기초 구조 모델은 단순한 빔과 선혈 회전 스프링 ·댐퍼로 구성되었다. 고강도 경량 소재를 의족의 유연 용골 기초 구조에 적용하기 위해 탄소섬유 강화 복합재료를 용골의 기초 구조 소재로 선정하였다. 빔의 형상 변화에 따른 복원변형에너지를 유한요소해석에 의해 계산해내고, 빔형상 변화가 설계변수가 될 수 있음을 제시하였다. 복원변형에너지를 많이 저장할 수 있는 유연 용골 구조의 설계를 위해, 직교배열표를 이용한 조지전 시뮬레이션 계획을 세우고, 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 계획에 따른 유한요소해석을 수행하고, 분산활석을 통해 효과적인 에너지 저장형 의족의 유연 용골 구조를 얻어냈다. 유연 용골 구조를 이용한 의족걸음새의 동적 시뮬레이션 모델을 완성하고, 한 보행 사이클 동안의 동적 해석을 수행하였다. 그리하여 의족 시스템 개발을 위한 효과적 설계 과정이 제시되었다.

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가교키토산 복합막을 이용한 에틸렌글리콜/물 혼합액의 투과증발분리

  • 남상용;이영무
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1996년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.82-83
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    • 1996
  • 키토산 막을 이용한 유기혼합물 중의 물을 효율적으로 분리해내는 투과증발공정은 많은 발전을 거듭해 왔으며, 특히 에탄올중의 물을 효율적으로 탈수하는 것에는 탁월한 성능을 보고한 바 있다. 키토산은 주로 게등의 갑각류의 외피에서 얻을 수 있는 키닌을 주원료로 하는 물질로서 친수성이 뛰어난 막재료뿐만 아니라 생체적 합성이 요구되는 생체재료로도 널리 사용이 되고 있는 물질이다. 에틸렌즐리콜은 석유화학공정에서 생성되는 에틸렌 옥시이드를 원료로 하여 제조가 되고 있는 물질이다. 에틸렌글리콜은 PET의 원료로서 사용이 많이 되고 있으며, 겨울철에는 자동차등의 부동액이나 눈이 많이 내리는 지역에서 효율적으로 눈을 제거하기 위하여 공항의 활주로등에서 주로 사용이 되고 있는 물질이다. 에틸렌글리콜의 제조공정중에서 물을 효과적으로 제거하는 방법으로는 증류법이 있을 수 있으나 에틸렌글리콜의 비점이 물보다 현저히 높기 때문에, 공비혼합물을 생성하지 않는 이 혼합물의 특성과는 무관하게, 투과증발법을 이용할 경우 에너지의 절감이 이루어지게 되기 때문에 매우 효용적이고 추천할만할 공정이다. 또한 활주로의 부동액등으로 사용되는 경우 에틸렌글리콜의 재활용이 이루어질 경우 경비의 절감이나 환경적인 문제의 해결등의 장점이 있어서 물의 분리가 요구되고 있다. 이 경우에는 마찬가지로 에틸렌글리콜과 물의 분리는 일반적인 분리에 비해서 투과증발법이 유용하다고 할 수 있다. 본 실험에서는 키토산 막의 효율적인 응용예로서 기존의 알콜의 탈수와 더불어서 에틸렌글리콜의 탈수를 고찰해보고자 하였다.관리가 간편하며, 용존산소량을 줄일수 있다는 점에서 장점이 있으나, 전 ultra pure water의 system이 열적으로 안정해야 하고 경제적인 문제가 수반하는 단점을 가지고 있다. 후자의 경우, 미량의 과산화수소수 (1~10,000 ppm)를 이용해 처리 해주는 방법의 경우 경제적으로 큰 장점이 있고, 처리가 단순하다는 장점이 있으나 과산화수소수 자체에 포함하고 있는 높은 impurit level, 그리고 처리후 장시간의 flushing time을 가져야 한다는 단점등이 존재 하고 있다.요구된다. 몰입이 가능하여 임계치가 저하된 것으로 여겨진다. 또한 광학적 이득의 존재는 이 구조에 의한 극단파장 반도체 레이저다이오드의 실현 가능성을 나타내는 것이다.548 mL에 비해 통계학적으로 의의 있게 적었다(p<0.05). 결론: 관상동맥우회로 조성수술에서 전방온혈심정지액을 사용할 때 희석되지 많은 고농도 포타슘은 fliud overload와 수혈을 피하고 delivery kit를 사용하지 않음으로써 효과적이고 만족할 만한 심근보호 효과를 보였다.를 보였다.4주까지에서는 비교적 폐포는 정상적 구조를 유지하면서 부분적으로 소폐동맥 중막의 비후와 간질에 호산구 침윤의 소견이 특징적으로 관찰되었다. 결론: 분리 폐 관류는 정맥주입 방법에 비해 고농도의 cisplatin 투여로 인한 다른 장기에서의 농도 증가 없이 폐 조직에 약 50배 정도의 고농도 cisplatin을 투여할 수 있었으며, 또한 분리 폐 관류 시 cisplatin에 의한 직접적 폐 독성은 발견되지 않았

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모션 데이터를 이용한 3차원 아바타 얼굴 표정 제어 (Facial Expression Control of 3D Avatar using Motion Data)

  • 김성호;정문렬
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제11A권5호
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    • pp.383-390
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    • 2004
  • 본 논문은 사용자로 하여금 얼굴표정들의 공간으로부터 일련의 표정을 실시간 적으로 선택하게 함으로써 3차원 아바타의 얼굴 표정을 제어하는 기법을 제안하고, 해당 시스템을 구축한다. 본 시스템에서는 얼굴 모션 캡쳐 데이터로 구성된 2400여개의 표정 프레임을 이용하여 표정공간을 구성하였다. 본 기법에서는 한 표정을 표시하는 상태표현으로 얼굴특징 점들 간의 상호거리를 표시하는 거리행렬을 사용한다. 이 거리행렬의 집합을 표정공간으로 한다. 그러나 이 표정공간은 한 표정에서 다른 표정까지 이동할 때 두 표정간의 직선경로를 통해 이동할 수 있는 그런 공간이 아니다. 본 기법에서는 이 경로를 표정 데이터로부터 근사적으로 유추한다. 우선, 각 표정상태를 표현하는 거리행렬간의 거리가 일정 값 이하인 경우 두 표정을 인접해 있다고 간주한다. 임의의 두 표정 상태가 일련의 인접표정들의 집합으로 연결되어 있으면 두 표정간에 경로가 존재한다고 간주한다. 한 표정에서 다른 표정으로 변화할 때 두 표정간의 최단경로를 통해 이동한다고 가정한다. 두 표정간의 최단거리를 구하기 위해 다이내믹 프로그래밍 기법을 이용한다. 이 거리행렬의 집합인 표정공간은 다차원 공간이다. 3차원 아바타의 얼굴 표정은 사용자가 표정공간을 항해하면서 원하는 표정을 실시간 적으로 선택함으로써 제어한다. 이를 도와주기 위해 표정공간을 다차원 스케일링 기법을 이용하여 2차원 공간으로 가시화 했다. 본 시스템이 어떤 효과가 있는지를 알기 위해 사용자들로 하여금 본 시스템을 사용하여 3차원 아바타의 얼굴 표정을 제어하게 해본 결과, 3차원 아바타의 실시간 얼굴 표정 제어가 필요한 각 분야에서 매우 유용하게 사용될 것으로 판단되었다.24시간 경과시킨 후 치아의 장축에 따라 절단하여 침투된 색소의 정도를 광학현미경상에서 40배로 관찰하였다. 각각의 실험결과는 ANOVA/Tukey's test 및 Kruskal-Wallis non-parametric independent analysis와 Mann-Whitney U test에 의하여 통계 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 대조군에 있어서 혼합형 복합레진의 미세인장 결합강도는 미세혼합형에 비하여 높았으며, 실험군 사이에는 유의차를 보이지 않았다. 2.모든 복합레진의 미세인장 결합강도는 와동의 C-factor증가에 따라 감소하는 경향을 나타내었고, 혼합형 복합레진의 실험군은 대조군에 비하여 낮게 나타났으며, 미세혼합형 복합레진에서는 유의차를 보이지 않았다. 3. 절단측 및 치은측 변연부의 미세누출정도는 혼합형 복합레진이 미세혼합형에 비하여 대체로 높게 나타났다. 4. 모든 실험군에서 미세누출은 C-factor증가에 따라 증가하였고 절단측에 비하여 치은측 변연이 높게 나타났으나 통계학적 유의차는 보이지 않았다. C-factor의 변화에 대하여 필러함량과 탄성계수가 높은 혼합형 복합레진이 미세혼합형에 비하여 더 민감한 결과를 보인다. 이는 복합레진 수복시 재료의 선택과 중합수축의 적절한 조절이 중요한 요소임을 시사한다.s에서는 1주, 2주에서 강한 염증반응을 보였으나 12주에서는 염증반응이 감소하였다. 4) 새로 개발된 봉함제 Adseal-1,2는 1주, 2주에서는 가장 약한 염증반응을 보이나 4주, 12주 후에는 AH Plus와 비슷한 수준의 염증 반응을 보였다. 5) Pulp Canal Sealer를 제외한 모든 군에서 인정할 만한 생체친화성을 보였다. 6)

키토산-은나노 복합체가 함유된 의치 연성이장재 특성에 관한 연구 (Characterization of tissue conditioner containing chitosan-doped silver nanoparticles)

  • 남기영;이철재
    • 대한치과보철학회지
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    • 제58권4호
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    • pp.275-281
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    • 2020
  • 목적: 의치 연성이장재 적용기간 경과에 따른 물성저하 및 표면거침성이 의치구내염 발생을 야기할 수 있으며 이 논문의 목적은 항균물질인 키토산-은나노 복합체를 환원법으로 합성하고 이것을 연성이장재에 투여 후 그 특성을 평가하는 것이다. 재료 및 방법: 질산은과 키토산 분말로 혼합 정제된 키토산-은나노 복합체를 자외선 가시광선 및 적외선 분광법으로 분석하고 연성이장재 분말에 각각 0(대조군), 1.0, 3.0 및 5.0의 질량 분율로 첨가 후 단량체 용액과 각각 중합하였다. 항균복합체가 첨가된 연성이장재 시편의 특성은 중합완료 24 시간과 7 일 후 미세인장강도, 은 이온 용출 그리고 색조변화 등을 통하여 각각 평가하였다. 결과: 분광분석을 통하여 안정적인 키토산-은나노 복합체의 합성을 확인하였다. 대조군과 비교 시 복합체첨가에 따른 연성이장재의 유의한 인장강도 변화는 나타내지 않았고 (P > .05) 은 이온 용출은 복합체 투여량에 대하여 농도비례적으로 측정되었으며 색조변화량 또한 농도비례적으로 증가되었다 (P < .05). 결론: 키토산-은나노 복합체가 투여된 연성이장재는 적절한 물성과 은 이온 용출 특성을 가진 보철생체재료의 가능성을 도출하였고 임상 적용을 위한 항균실험 및 색조 안정성 등의 연구들이 추후 필요할 것으로 사료된다.

요추유합술에서 응력방패 현상 감소를 위한 케이지의 유한요소해석 : CFRP 케이지와 티타늄 케이지 비교 연구 (Finite Element Analysis of Instrumented Posterior Lumbar Interbody Fusion Cages for Reducing Stress Shielding Effects: Comparison of the CFRP cage and Titanium cage)

  • 강경탁;전흥재;김호중;염진섭;박경미;황인한;이광일
    • Composites Research
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    • 제25권4호
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    • pp.98-104
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    • 2012
  • 본 논문에서는 척추체 간 유합용 케이지의 응력방패현상을 감소시키기 위하여 강성 차이에 대한 연구를 수행하였다. 최근 의료 임플란트 분야에서는 탄소섬유강화 폴리머를 이용하여 좋은 결과를 보여 왔다. 그러나 생체 역학적으로 이 재료에 대하여 요추체의 안정성과 골 이식재가 받는 응력에 관련한 연구는 없었다. 따라서 이전에 유효화한 요추체 (L2-L5) 비선형 유한 요소 모델을 이용하여 L4-L5 분절의 케이지의 강성 차이에 따른 효과를 알아보기 위하여 탄소섬유강화 폴리머와 티타늄 케이지를 이용한 후방 요추체 유합 모델을 만들었다. 자가골 보다 강성이 작은 탄소 섬유강화폴리머 케이지는 인접 분절의 하종판에 응력이 적게 걸리며, 골 이식재에 응력은 증가시켰다. 위의 결과로 탄소섬유강화 폴리머 케이지는 응력 방패 현상을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 골 유합률을 증가시킬 수 있다.

생체요업재료와 차폐막의 복합사용후 골연하 결손부의 재생효과 (Effect Of Bioceramic Grafts With And Without eptfe Membrane In Periodontal Osseous Defects In Dogs)

  • 이인경;이기영;한수부;고재승;조정식
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제26권1호
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    • pp.47-67
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    • 1996
  • The purpose of this study was to observe the effect of $Biocoral^R$ graft and bioglass 45S5 graft in combination with ePTFE membrane in periodontal osseous defects for new bone formation. Nine healthy dogs were used. Under general anesthesia, 3-wall defects were created on the mesial and distal surfaces of the maxillary right canines, the mesials of the maxillary right second premolars, the distals of the mandibular right canines and the mesials of the mandibular right third premolars. To induce periodontitis, a silicone rubber, $Provil^R$ light body, was injected under pressure into the defects. Ninety days later, $Provil^R$was removed and followed by thorough root planing. The followings were then applied in the mesial and distal defects of the maxillary right canines, the mesials of the maxillary right second premolars, the distals of the mandibular right canines and the mesials of the mandibular right third premolars by random selections : 1) ePTFE membrane only application, 2) $Biocoral^R$ graft, 3) $Biocoral^R$ graft and ePTFE membrane application, 4)Bioglass 45S5 graft, 5) Bioglass 45S5 graft and ePTFE membrane application. The membranes were removed 1 month later. The dogs were sacrified at 1, 2 and 3 months following the graft, and block sections were made, demineralized, embedded, stained and examined by light microscope and transmission electron microscope. On the sections from teeth treated with ePTFE membrane only, the defect demonstrated extensive connnective tissue and alveolar bone regeneration. The $Biocoral^R$ graft group demonstrated extensive bone regeneration compared with ePTFE membrane only group. In the $Biocoral^R$ graft plus ePTFE membrane group, regeneration of new alveolus and crest occurred within the defect. As the experimental period lengthened, bone regeneration was increased and bone bridge was formed among the graft particles. The but bioglass 45S5 graft group demonstrated extensive bone regeneration but the amount of new bone was less than that of the $Biocoral^R$ graft group. For the bioglass 45S5 graft plus ePTFE membrane group, the amount of new bone was also increased. As the experimental period lengthened, bone regeneration was increased. Multinucleated giant cells, fibroblasts and macrophages were observed. As the bone formation was increased, the number of such cells was decreased. In conclusion, the $Biocoral^R$ was found better than the bioglass 45S5 for new bone formation, and the use of ePTFE membrane alone or with $Biocoral^R$/bioglass 45S5 can be supported as potential methods of promoting bone formation.

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밀배아 분말첨가가 식빵의 품질특성에 미치는 영향

  • 김래영;전순실;서재수
    • 한국식품영양학회:학술대회논문집
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    • 한국식품영양학회 2000년도 정기총회 및 동계학술심포지움
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    • pp.51-51
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    • 2000
  • 식생활의 서구화로 제빵 산업이 발달하고, 빵을 주식으로 하는 인구가 늘고 있다 또한 기존의 재료보다는 기능성이 첨가된 부재료를 활용한 건강 지향적인 식품의 수요가 증가하고 있는 추세이다. 최근 밀배아의 용도 다양화를 위하여 팔은 연구가 진행되고 있으며, 상업적으로 이용되고 있다. 소맥의 제분과정에서 부산물로 얻어지는 밀배에는 식물 중에서 가장 많은 천연 비타민 E 복합체가 이상적인 상태로 함유되어 있다. 밀배아에 들어 있는 비타민 E는 천연 비타민 E 복합체와 합성 비타민 E로 구분되어진다. 천연비타민E는 8가지 이성체를 가진 자연 비타민 E를 말하며, 4종류의($\alpha$$\beta$${\gamma}$$\delta$)의 토코페롤과 4종의 토코페롤의 복합체이다. 비타민 E는 사람을 포함한 고등동물에 필수적인 영양소로 식물성기름, 곡류, 배아 등에 많이 들어 있으며, 여러 이성질체중 $\alpha$-토코페롤이 체내에서 가장 생물학적 활성이 큰 것으로 알려졌으며, 생체막조직에서 인지질의 천연항산화제 역할을 하여 체내대사를 정상으로 유지하는데 큰 기능을 하는 것으로 보고되고 있다. 우리나라에서 식용으로 소비되는 밀은 거의가 수입에 의존하고 있으며, 밀배아는 거의 전량이 가축의 사료용으로 사용되고 있고 근래에 와서는 배아유, 배아떡, 복합 조미료, 쿠키, 배아를 첨가한 국수 등에 이용되고 있다. 따라서 본 실험에서는 식빵제조시 밀배아 분말을 0, 2, 4, 6, 8, 10%씩 첨가하여 기능성 식빵을 제조하였을 때의 반죽의 물성, 호화특성을 살펴보고 빵으로 제조하였을 때의 식빵의 품질 특성으로서 1차 발효 손실률, 굽기 손실률, 부피, 질감, 노화도, 관능적 특성 및 mould-free shelf life를 측정하였다.te, ferric citrate가 유제품에 사용하기에 적합한 것으로 나타났다. 생이용성을 평가하기 위하여 우유에서 low molecular weight components(ILC)를 분리하고 철분과 복합체를 형성시킨 다음, 철분 결핍된 쥐의 소장에서 loop을 형성시켜 ILC-철분 복합체를 injection하여 철분 흡수도를 조사하였다. Ferrous lactate 100ppm에서 약 25.6%흡수되었고 ferric citrate 100ppm은 24.7%, ferrous sulfate는 19.7%흡수되었다. ILC를 첨가하지 않은 100ppm 철분염 용액은 ferrous sulfate를 제외하고는 흡수도가 감소되었다. 철분 결핍된 쥐에게 gavage 방법에 의하여 철분강화우유를 투여하였을 때 철분 25ppm 시료에서는 ferrous sulfate가 12.5%로 가장 높았고 ferrous lactate는 8.1%, ferric citrate는 6.5% 흡수되었다. 철분 100ppm수준에서는 흡수율이 낮아져 ferrous sulfate는 25ppm 시료보다 절반이하 수준이었다. Ferric citrate는 차이가 거의 없었으며 ferrous lactate는 70%수준이었다. 이상의 결과에서 철분강화우유에 사용하기 적합한 철분염은 ferrous lactate, ferric citrate였는데 특히 ferrous lactate는 제품의 이화학적 품질, 생이용성 측면 모두에서 가장 좋은 것으로 나타났다.다 높았으며, 1회당 평균 8.1$\pm$5.1개의 난포란을 회수하였다. investigation can be separated into sampling and analytical uncertainties, it can be used as a criterion where the resources for the inves

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다양한 부위에서의 감소된 두께가 지르코니아 크라운의 파절 저항에 미치는 영향 (The effect of reduced thickness in different regions on the fracture resistance of monolithic zirconia crowns)

  • 라일라 아부카보스;박재억;이원섭
    • 대한치과보철학회지
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    • 제60권2호
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    • pp.135-142
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    • 2022
  • 목적: 이번 연구의 목적은 단일구조 지르코니아(monolithic zirconia) 크라운의 서로 다른 부위에서, 감소된 지르코니아의 두께가 파절 저항성에 미치는 복합적인 영향을 평가하기 위한 것이다. 재료 및 방법: 실험을 위해 7개의 니켈-크롬 다이를 제작하였다. 다이는 하악 제 1대구치를 치아 형성한 지대치 3D 모델을 바탕으로 제작되었다. 지대치는 1.5 mm 교합면 삭제를 시행하였고, 변연은 1.0 mm의 deep chamfer로 형성하였다. 이 지대치 형태를 바탕으로 지르코니아 블록(Luxen Zirconia)를 사용하여, 교합면 두께는 0.3 mm, 0.5 mm, 1.5 mm, 축면 두께는 0.3 mm, 0.5 mm, 1.0 mm로 설정한 63개의 지르코니아 크라운을 제작하였다. 이 크라운은 니켈 크롬 다이에 레진 시멘트를 이용하여 접착하였다. 그 다음, electronic universal testing machine을 사용하여 크라운이 파절될 때까지 load-to fracture 시험을 진행하였다. 이후 scanning electron microscope (SEM)를 사용하여 크라운의 파절 형태를 관찰하였다. 통계 분석을 위해 Two-way ANOVA 방법을 사용하였고, 이에 대하여 Tuckey HSD test로 사후 검정을 시행하였다(P < .05). 결과: 모든 지르코니아 크라운의 평균 파절 저항 값은 구치부의 평균 저작력보다 큰 값을 나타냈다. 또한 Two-way ANOVA 결과, 지르코니아 크라운의 교합면 두께와 축면 두께는 파절 저항에 통계적으로 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다(P < .05). 그러나, 지르코니아의 축면 두께가 0.5 mm 이상일 때, 파절 저항에 미치는 영향은 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 나타난 파괴 양상은 균열의 전파 양상에 따라 크라운의 부분 파절 또는 완전 파절로 나타났다. 결론: 이번 연구의 한계 내에서, 극도로 감소된 두께를 가진 CAD-CAM 단일구조 지르코니아 크라운은 구치부 교합력을 견딜 수 있는 적절한 파절 저항을 보였다. 또한, 지르코니아 크라운의 교합면 두께와 축면 두께는 파절 저항에 유의미한 영향을 나타냈으며 복합적인 결과를 보였다.

나트륨 옥소 공동수송체 유전자와 녹색 형광 유전자의 이중 리포터 유전자를 발현하는 간암세포주 확립 (Establishment of a Hepatocellular Carcinoma Cell Line Expressing Dual Reporter Genes: Sodium Iodide Symporter (NIS) and Enhanced Green Fluorescence Protein (EGFP))

  • 곽원정;구본철;권모선;이용진;이화영;유정수;김태완;전권수;천기정;이상우;안병철;이재태
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제41권3호
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    • pp.226-233
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    • 2007
  • 목적: 광학과 핵의학 및 자기공명 분자영상 기술은 생체내에서 리포터 유전자의 발현을 비침습적으로 평가할 수 있다. 한가지 이상의 유전자 발현을 영상화 할 수 있는 복합분자영상은 유전자의 발현과 유전자 치료 후 효능의 평가를 다양한 방법으로 반복하여 평가할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 핵의학 영상이 가능한 NIS와 광학 영상이 가능한 EGFP 두가지 유전자를 동시에 발현하는 HepG2-Retro-PNRGW (PGKp-NIS-RSVp-EGFP-WPRE) plasmid를 이용한 간암 세포주(HepG2-NE)를 구축하고, NIS와 EGFP 리포터 유전자의 기능 발현을 체내에서 광학영상과 핵의학 영상으로 확인하고자 하였다. 재료 및 방법: pcDNA-NIS로 부터 NIS 유전자를 분리하여 pRetro-PN vector를 만든 후, pLNRGW (LTR-NeoR-RSV-EGFP-WPRE)로부터 RSV-EGFP-WPRE 조각을 분리하여 최종적으로 NIS와 EGFP 유전자가 동시에 발현할 수 있는 pRetro-PNRGW vector를 구축하였다. 구축된 vector를 이용하여 Retro-PNRGW retrovirus를 생산하였으며, 이를 HepG2 세포에 감염시켜 HepG2-NE 세포주를 만들었다. 이 세포주의 NIS 유전자의 발현은 역전사효소 중합효소 연쇄반응으로 mRNA 발현을 확인하였고, EGFP 유전자의 발현은 형광현미경을 통하여 EGFP 단백질이 발현하는 녹색형광을 관찰함으로써 확인하였다. 이중 리포터 유전자 중 NIS 유전자의 기능은 세포에서 방사능 옥소의 섭취량과 유출량의 측정을 통해서 확인하였다. 이렇게 만들어진 세포를 누드마우스에 이식하여 형광 영상, I-123을 이용한 감마카메라 영상과 I-124를 이용한 소동물용 PET 영상을 획득하였다. 결과: NIS와 EGFP의 이중 리포터 유전자를 가지고 있는 HepG2 세포주가 성공적으로 만들어졌다. 세포의 약 50% 정도가 형광 현미경 아래에서 관찰되었다. NIS 유전자의 발현은 역전사효소 중합효소 연쇄반응 실험을 통해서 확인하였고, NIS가 발현된 세포의 방사능옥소 섭취량은 대조군에 비하여 약 9배 정도 높게 나타났다. 방사능옥소 유출량 실험에서는 약 9분에 반 정도의 옥소가 유출되는 것이 확인되었다. 구축된 세포주를 이식한 후 획득한 형광 영상, 감마카메라과 소동물용 PET 영상에서는 반대쪽의 대조군 세포를 이식한 것에 비하여 뚜렷한 형광신호가 보였고, 더 높은 방사능옥소 섭취가 확인되었다. 결론: NIS와 EGFP의 이중 리포터 유전자를 가지는 간암 세포주가 성공적으로 구축되었고, 소동물에서 두 유전자를 각각 치료용 리포터 유전자와 영상 리포터 유전자로의 사용이 가능할 것이라고 생각된다.